我正在编写一段代码,我需要处理不一定在 0 到 1 范围内的 uvs(2D 纹理坐标)。例如,有时我会得到一个 u 分量为 1.2 的 uv。为了处理这个问题,我正在实现一个包装,它通过执行以下操作导致平铺:
u -= floor(u)
v -= floor(v)
这样做会使 1.2 变为 0.2,这是期望的结果。它还处理负面情况,例如 -0.4 变为 0.6。
但是,这些对 floor 的调用相当慢。我已经使用 Intel VTune 分析了我的应用程序,我花费了大量的周期来完成这个底层操作。
在对这个问题做了一些背景阅读后,我想出了以下函数,它速度更快但仍有很多不足之处(我仍然会受到类型转换的惩罚,等等)。
int inline fasterfloor( const float x ) { return x > 0 ? (int) x : (int) x - 1; }
我已经看到一些通过内联汇编完成的技巧,但似乎没有一个能完全正确地工作或有任何显着的速度改进。
有人知道处理这种情况的技巧吗?
最佳答案
所以你想要一个非常快速的 float->int 转换? AFAIK int->float 转换很快,但至少在 MSVC++ 上,float->int 转换会调用一个小的辅助函数 ftol(),它会执行一些复杂的操作以确保完成符合标准的转换。如果您不需要如此严格的转换,您可以进行一些汇编操作,假设您使用的是兼容 x86 的 CPU。
这是一个用于快速将 float-to-int 向下舍入的函数,使用 MSVC++ 内联汇编语法(无论如何它应该给你正确的想法):
inline int ftoi_fast(float f)
{
int i;
__asm
{
fld f
fistp i
}
return i;
}
在 MSVC++ 64 位上,您需要一个外部 .asm 文件,因为 64 位编译器拒绝内联汇编。该函数基本上使用原始 x87 FPU 指令来加载 float (fld),然后将 float 存储为整数 (fistp)。 (警告注意:您可以通过直接调整 CPU 上的寄存器来更改此处使用的舍入模式,但不要这样做,您会破坏很多东西,包括 MSVC 对 sin 和 cos 的实现!)
如果您可以假定 CPU 支持 SSE(或者有一种简单的方法可以制作支持 SSE 的代码路径),您还可以尝试:
#include <emmintrin.h>
inline int ftoi_sse1(float f)
{
return _mm_cvtt_ss2si(_mm_load_ss(&f)); // SSE1 instructions for float->int
}
...基本相同(加载 float 然后存储为整数)但使用 SSE 指令,速度更快一些。
其中一个应该涵盖昂贵的 float-to-int 情况,并且任何 int-to-float 转换应该仍然很便宜。很抱歉在这里是特定于 Microsoft 的,但这是我做过类似性能工作的地方,我通过这种方式获得了很大的收获。如果可移植性/其他编译器是一个问题,您将不得不查看其他内容,但这些函数编译成可能需要 <5 个时钟的两条指令,而不是需要 100 个以上时钟的辅助函数。
关于c++ - 避免调用 floor(),我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/2352303/