C 仅使用奇数因子计算素数的速度较慢

我已经写了一个小的C程序来计算素数，现在我试着尽可能地优化代码

在程序的第一次修订中，我检查一个数字是否为偶数（模2），如果是，我将继续下一个数字

在我的第二次修订版中，我尝试通过将我要检查的数字增加2来检查奇数是否可能是素数（因此我将从3开始，然后检查5，然后检查7，然后检查9，然后检查11等等）

我想这会快得多，因为我用我的代码对模2进行了额外的检查，并简单地用一个加法替换了它。 然而，令我惊讶的是，代码只检查奇数，在大多数情况下比检查所有数字的实现运行得稍微慢一点

下面是代码（它包含我在注释中的修订之间所做的更改，无论它在哪里显示//更改）

虽然我也测试了O1和O2

我正在使用下面的命令进行“基准测试”：

./primesearcher & sleep 10; kill $! 

它运行程序10秒，并在该时间内向终端输出素数，然后将其终止。 很明显，我试着让程序运行更长的时间（30、60和180秒），但结果是大约9/10的时间支持版本检查偶数（模2版本在被杀死之前发现了一个更大的素数）

你知道为什么会这样吗？ 也许最终代码有问题？

如果（！（（平方根&1）==0））

比没有测试的代码慢，因为它很少有好处

请记住，对于大多数
number
，由于
number%j
测试提前返回，因此从未达到迭代限制。随着
数量的增加，素数往往变得稀少

很少的额外迭代不会被测试的重复成本所抵消

比较
！（（平方根&1）==0）
to
number%2==0
is

OP的测试速度的方法在差异很小时容易出错：“大多数时候运行稍微慢一点”显示了不一致性

大量的时间都在
printf（）
中。为了比较基本计算性能，需要消除I/O

kill
也不是那么精确

相反，当
i
达到4000000000这样的值时，形成一个循环来停止，并等待该时间


该守则还有其他弱点：

无符号长平方根=地板（sqrt（数字））number
转换为
double
时的舍入以及
sqrt（）
例程的不精确性，code>可能会为大的
number
创建错误的根。OP解决了数学算法的需要。然而，考虑到实际计算的局限性，这种C代码实现很容易失败

相反，建议

// Prime test for all unsigned long number
bool isPrime(unsigned long number) {
  if (number % 2 == 0) {  // This can be eliminated if `number` is always odd.
    return number == 2;
  }

  for (unsigned long j = 3; j <= number/j; j += 2) {
    if (number%j == 0) {
      return false;
    }
  }

  return number > 2;
}


使用全局
i
这里是一种弱编码风格。建议改为重新编码和传递函数


要获得更实质性的改进，请查看并保存以前发现的素数列表，并测试这些素数，而不是所有奇数

Prime testing是一个深入的主题，有许多更高级的想法。
代码正在运行，所以这个问题更适合CodeReview吗？数字1不是primeAh请不要通过更改您发布的代码使评论看起来很愚蠢。我不明白你为什么要摆弄平方根。您可以有
无符号长平方根=round（sqrt（number））
平方根是奇数还是偶数并不重要。如果你精确地达到了极限也不重要。您只需要在超出限制时停止。您的上一次检查是
limit-1
还是
limit
没有任何区别。无论如何，你只能点击其中一个。要回答为什么一个版本的程序运行得比另一个版本快，我们需要查看两个版本。一方面，您没有提供声称更快的程序版本，另一方面，您提供了声称较慢的程序的多个版本。这不行。由于您似乎更关注优化，而不是一个具体的变化，我认为，像风向标已经建议的那样，有了这样的关注，您会比现在的问题更好。谢谢您的回答。不幸的是，我无法为唯一的赔率数字检查器获得更好的执行时间。我在这里做了一个在线差异，看看代码现在是如何应用您的建议的（一个版本仍在检查偶数，另一个版本仅检查赔率）。由于不再使用printf，我现在使用time命令来测量性能。我使用了45000000的硬限制，因为我不想让它花费太多时间。这两个版本都需要49秒才能再次完成，而对于一秒钟的片段，赔率版本要慢一些。可以在此处找到差异：@user-2147482617对于45000000，埃拉托斯烯的筛可能是fastest@user-2147482617一个未经优化的埃拉托斯烯筛（45000000）耗时不到2秒。埃拉托斯烯（1000000000）的筛取时间为24秒。
./primesearcher & sleep 10; kill $! 

// Prime test for all unsigned long number
bool isPrime(unsigned long number) {
  if (number % 2 == 0) {  // This can be eliminated if `number` is always odd.
    return number == 2;
  }

  for (unsigned long j = 3; j <= number/j; j += 2) {
    if (number%j == 0) {
      return false;
    }
  }

  return number > 2;
}

// printf("Number %ld is a prime!\n", i);
printf("Number %lu is a prime!\n", i);