c - 算术运算的处理时间不成比例 [C]

Question

谁能解释一下这个小程序是怎么回事？

#include<stdio.h>

int main()
{
    float a=0.577;
    float b=0.921; 
    float c; 
    int i;

    for (i=0;i<100000000;i+=1){
        c=0.7*a-0.2*b;
        //a=0.145*c+2.7*b;
    }

    printf ("%.3f\n",c);
}

注意，有一行被注释掉了。

我是先不加行再加行编译的。 (使用 gcc -O2 ...)。并测量了处理时间。我很惊讶地发现执行时间是 0.001s 而不是 2.444s。这没有多大意义。或者更确切地说，这背后一定有某种逻辑。

您能解释一下发生了什么以及如何缓解这个问题吗？

我在处理一个处理大量数据的程序，在我看来我遇到了非常相同的性能问题。

我正在考虑从 float 切换到整数，但似乎对于整数它的行为是一样的。

编辑:最后的解决方案是微不足道且合乎逻辑的。所以我感谢所有的回答和解释!

Answer 1

在第一个实例中，计算值是恒定的。编译器会在编译时计算c = 0.7 * 0.577 - 0.2 * 0.921。它甚至可以自由地优化循环，因为它内部没有任何变化(a、b 和 c 是不变的)。

在第二个实例中，a 和 c 每次迭代都不同，因此必须计算 100000000 次。