做整數除法的最快方法是什麼？

Question

使用方案我需要使用以下功能。 （所有的參數都是自然數[0，inf））

(define safe-div 
    (lambda (num denom safe) 
    (if (zero? denom) 
     safe 
     (div num denom)))) 

但是，這個函數被調用的頻率很高，並且性能不夠好（速度明智）。 是否有更有效的方法來實現所需的行爲（num和denom的整數除法，如果denom爲零則返回安全值）？

筆記，我正在使用Chez計劃，但是這是用於只導入rnrs而不是全部Chez的庫。

Answer 1

爲獲得最佳性能，您需要儘可能接近芯片。像這樣的安全檢查是不會做到的，除非它們被計劃系統及時編譯成超高效的機器代碼。

我看到兩個選項。一種是在C（或彙編）中創建一個本地（即foreign）實現並調用它。這可能與將它打包爲lambda不兼容，但是再一次，lambda的動態特性導致符號效率，但不一定是運行效率。 （除了函數指針外，還有一個原因是lambda表達式在C中是不存在的，儘管它已經老了許多年。）如果你走這條路線，最好退一步看看更大的safe-div處理是一部分應該是原生的。如果周圍環境的一切仍然很緩慢，那麼在加速循環中心的劃分方面毫無意義。

假設被零除的情況預計很少見，另一種方法是僅使用div，並希望其實現速度很快。是的，這可能會導致零分，但當談到速度時，有時候最好是乞求寬恕而不是要求許可。換句話說，在分部之前跳過檢查，然後執行。如果失敗，方案運行時應該通過零故障捕獲除法，並且您可以爲其安裝一個exception handler。這會導致例外情況下的代碼變慢，而在正常情況下導致更快的代碼。希望這種折衷能夠取得業績。

最後，根據你的分割情況，乘以倒數可能會比執行實際的分割更快。這需要快速的相互計算或者修改早期的計算來直接產生相互作用。既然你在處理整數，倒數將存儲在定點上，這實質上是2^32 * 1/denom。將其乘以num並將其右移32位以獲得商。因爲現在有更多的處理器具有單週期乘法指令，但是除法在芯片上循環執行，這會慢得多，所以這可以成功贏得勝利。這可能是爲了你的需要矯枉過正，但在某些時候可能會有用。