为什么vector.Length比Math.sqrt（）快？

Question

我有一个关于比较Vector.Length和Math.sqrt的速度的问题。 我使用以下代码来比较速度。

int cnt = 100000;
double result = 0;
Vector A = new Vector(1.342,2.0);
Vector B = new Vector(5.1234,2.0);
Stopwatch sw = new Stopwatch();

sw.Start();
while(cnt-- > 1)
{
  Vector AB = A-B;
  result = AB.Length;
}
sw.Stop();
System.Console.WriteLine("Vector : " + sw.Elapsed);
sw.Reset();

cnt = 100000;
sw.Start();
while(cnt-- >1)
{
result = Math.Sqrt((B.X-A.X)*(B.X-A.X)+(B.Y-A.Y)*(B.Y-A.Y));
}
sw.Stop();
System.Console.WriteLine("Sqrt : " + sw.Elapsed);

结果：

Vector : 00:00:00.0019342
Sqrt : 00:00:00.0041913

结果显示Vector.Length比Math.Sqrt()快。 我认为Vector.Length通过使用Math.Sqrt()来计算长度。 然后Vector.Length等于或慢于Math.Sqrt() 。 为什么它与我的想法有所不同？ 如何计算Vector.Length？

Answer 1

您的测试太快了，这就是Vector.Length的定义方式：

public double Length
{
    get
    {
        return Math.Sqrt((this._x * this._x) + (this._y * this._y));
    }
}

和减号运算符：

public static Vector operator -(Vector vector1, Vector vector2)
{
    return new Vector(vector1._x - vector2._x, vector1._y - vector2._y);
}

Answer 2

 Vector : 00:00:00.0019342

不，这在大多数机器上都太慢了。 告诉我们你做错了什么，你运行了程序的Debug版本。 确保准确计时的基本对策：

• Build> Configuration Manager> Active solution configuration combobox>选择Release
• 在代码周围放一个for循环来运行测试10次，摆脱启动开销效应
• 工具>选项>调试>常规>取消选中“抑制JIT优化”复选框

懒惰笔记本电脑上的输出：

Vector : 00:00:00.0000975
Sqrt : 00:00:00.0000917
Vector : 00:00:00.0000912
Sqrt : 00:00:00.0000917
Vector : 00:00:00.0000917
Sqrt : 00:00:00.0000917
Vector : 00:00:00.0000912
... etc

完全一样快，就像它应该的那样。 此测量用于x86抖动，VS2015中发布的新x64抖动使Vector.Length效率降低。

如您所知，内置于抖动中的优化器对于获得高效代码非常重要。 它为您的原始测试提供了Vector.Length优势，在您的计算机上安装了.NET Framework后，它得到了优化。 这项工作由NGen.exe完成。 更多关于优化器在此答案中的作用 。