为什么Math.h中的cos功能比x86 fcos指令快

Question

math.h中的cos（）运行速度高于x86 asm fcos。

以下代码是对math.h中的x86 fcos和cos（）进行比较。

在此代码中，1000000次asm fcos耗时150ms； 1000000次cos（）调用仅花费80毫秒。

在x86中如何实现fcos？ 为什么fcos比cos（）慢得多？

我的环境是Intel i7-6820HQ + Win10 + Visual Studio 2017。

#include "string"
#include "iostream"
#include<time.h>
#include "math.h"

int main()
{
  int i;
  const int i_max = 1000000;

  float c = 10000;
  float *d = &c;

  float start_value = 8.333333f;
  float* pstart_value = &start_value;
  clock_t a, b;
  a = clock();

  __asm {
    mov edx, pstart_value; 

    fld [edx];
  }

  for (i = 0; i < i_max; i++) {
    __asm {
        fcos;
    }
  }


  b = clock();
  printf("asm time = %u", b - a);

  a = clock();
  double y;
  for (i = 0; i < i_max; i++) {
    start_value = cos(start_value);
  }

  b = clock();
  printf("math time = %u", b - a);
  return 0;
}

根据我个人的理解，单个asm指令通常比函数调用更快。 为什么在这种情况下fcos这么慢？

---

更新：我已经在另一台配备i7-6700HQ的笔记本电脑上运行了相同的代码。 在这台笔记本电脑上，100万次fcos的成本仅为51ms。 为什么两个cpus之间有如此大的差异。

Answer 1

我敢打赌，答案很简单。 您不使用cos的结果，并且如本示例中所示优化了结果

https://godbolt.org/z/iw-nft

将变量更改为volatile以强制进行cos调用。

https://godbolt.org/z/9_dpMs

另一个猜测：也许您的cos实现使用查找表。 然后它将比硬件实现更快。