存储三角函数调用的结果是否有意义

Is it meaningful to store the result of a trigonometric function call?

本文关键字：结果是 是否 有意义 结果 三角 函数调用 存储      更新时间：2023-10-16

假设我正在编写一个vector2D库的rotate()方法的实现。 

vector2D rotate(const vector2D vector, const vector2D origin, float radians)
{
    // Implementation details
    return {x, y};
}

我可以将三角函数调用的结果存储在变量中，因此我不必多次调用它们：

float sr = sin(radians);
float cr = cos(radians);
float x = origin.x + (
    (vector.x - origin.x) * cr - (vector.y - origin.y) * sr
);
float y = origin.y + (
    (vector.x - origin.x) * sr + (vector.y - origin.y) * cr
);

或者我可以简单地写下我的意思

float x = origin.x + (
    (vector.x - origin.x) * cos(radians) - (vector.y - origin.y) * sin(radians)
);
float y = origin.y + (
    (vector.x - origin.x) * sin(radians) + (vector.y - origin.y) * cos(radians)
);
  • 每种情况的利弊是什么？
  • 编译器是否优化了第二个示例中的开销？或者，即使在vector2D库的情况下，多次调用trig函数的开销也是微不足道的？

第一个版本可能是编译器在优化第二个版本时生成的代码。

一些编译器可能知道 sin 和 cos 是纯函数，它们始终为特定参数返回相同的值。但是语言标准对此没有任何说明，所以我们不能确定。

此外，在尝试这样的本地优化之前，您可能会问自己，调用此函数的频率是否足以成为应用程序中的瓶颈。如果没有，也许不会注意到确切的速度差异。

gcc 编译器将 sin 和 cos 映射到 __builtin_sin 和 __builtin_cos，因此它对这些函数有额外的了解，但我不知道优化器是否利用了这一点。

您还可以

为 vector.x - origin.x 和 vector.y - origin.y 定义变量。如前所述，这不是性能问题，因为编译器无论如何都会实现这些优化，而是代码可读性的问题。

如果创建这些附加变量，则还应将它们声明为 const，因为您不打算更改它们的值。

关于使用这些"冗余"变量有不同的意见。如果我能为它们找到一个有意义的名字，我个人会使用它们。

相关文章：