浮点vs双倍性能

Question

我做了一些计时测试，也读了一些像this one (上一条评论)这样的文章，看起来在发布版本中，浮点值和双精度值占用了相同的处理时间。

这怎麽可能？当浮点数与双精度值相比精度较低且较小时，CLR如何在相同的处理时间内获得双精度值？

Answer 1

至少在x86处理器上，float和double将各自转换为10字节的实数进行处理。对于它支持的不同浮点类型，FPU没有单独的处理单元。

100年前，当大多数FPU都没有内置的FPU(而且很少人有单独的float芯片)时，人们一直认为double比FPU更快，所以大多数浮点操作都是在软件中完成的。在这些机器上(由熔岩坑产生的蒸汽提供动力)，使用floats的速度更快。现在floats唯一的真正好处是它们占用的空间更少(只有当你有数百万个这样的机器时，这才是重要的)。

Answer 2

它依赖于32位或64位系统。如果编译到64位，double会更快。在64位(机器和操作系统)上编译为32位使float的速度提高了约30%：

    public static void doubleTest(int loop)
    {
        Console.Write("double: ");
        for (int i = 0; i < loop; i++)
        {
            double a = 1000, b = 45, c = 12000, d = 2, e = 7, f = 1024;
            a = Math.Sin(a);
            b = Math.Asin(b);
            c = Math.Sqrt(c);
            d = d + d - d + d;
            e = e * e + e * e;
            f = f / f / f / f / f;
        }
    }

    public static void floatTest(int loop)
    {
        Console.Write("float: ");
        for (int i = 0; i < loop; i++)
        {
            float a = 1000, b = 45, c = 12000, d = 2, e = 7, f = 1024;
            a = (float) Math.Sin(a);
            b = (float) Math.Asin(b);
            c = (float) Math.Sqrt(c);
            d = d + d - d + d;
            e = e * e + e * e;
            f = f / f / f / f / f;
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        DateTime time = DateTime.Now;
        doubleTest(5 * 1000000);
        Console.WriteLine("milliseconds: " + (DateTime.Now - time).TotalMilliseconds);

        time = DateTime.Now;
        floatTest(5 * 1000000);
        Console.WriteLine("milliseconds: " + (DateTime.Now - time).TotalMilliseconds);

        Thread.Sleep(5000);
    }

Answer 3

我有一个小项目，在那里我使用了CUDA，我记得float也比那里快了一倍。这一次，主机和设备之间的流量较低(主机是CPU和“正常”RAM，设备是GPU和相应的RAM )。但是，即使数据一直驻留在设备上，它也会变得更慢。我想我在某处读到，这最近已经改变了，或者应该随着下一代的改变而改变，但我不确定。

因此，在这些情况下，图形处理器似乎根本无法处理双精度，这也解释了为什么通常使用GLFloat而不是GLDouble。

(正如我所说的，就我记忆所及，我是在CPU上搜索float和double时偶然发现的。)