为什么Math.Pow(x，2)没有优化到x*x，既不是编译器也不是JIT？

Question

我在几个开源项目中遇到过非优化代码，因为程序员不考虑他们使用的是什么。

由于Math.Pow在内部使用Exp和Ln函数，因此两种情况之间的性能差异高达10倍，这是如何解释in this answer的。

在大多数情况下，通常的乘法比加电要好(功率小)，但最好的当然是Exponentation by squaring algorithm。

因此，我认为编译器或JITter必须使用powers和其他函数来执行这种优化。为什么还没有推出呢？我说的对吗？

Answer 1

再读一遍你引用的答案，它清楚地说明CRT使用的是微软从英特尔购买的pow()函数。您看到的使用Math.Log和Math.Exp的示例是本文作者在一本编程书籍中找到的示例。

通用求幂方法的“问题”在于，它们被构建为在所有情况下都能产生最准确的结果。在某些情况下，这通常会导致性能不佳。为了提高这些特定情况下的性能，必须添加条件逻辑，这会导致所有情况下的性能损失。因为在没有Math.Pow方法的情况下，平方或立方化值非常容易编写，所以没有必要优化这些情况，并为所有其他情况承担额外的损失。

Answer 2

我会说这不是一个好主意，因为这两种方法每次都不会返回相同的结果。

下面是一个小的测试脚本

        var r = new Random();

        var any = Enumerable.Range(0, 1000).AsParallel().All(p =>
            {
                var d = r.NextDouble();

                var pow = Math.Pow(d, 2.0);
                var sqr = d * d;

                var identical = pow == sqr;
                if (!identical)
                    MessageBox.Show(d.ToString());

                    return identical;
            });

这两种实现的准确性各不相同。如果进行了可靠的计算，它应该是可重现的。例如，如果只是在发布实现中使用平方优化，那么调试和发布版本将返回不同的解决方案。这对于错误调试来说可能是相当混乱的。