C++ 如何优化我的程序？

我编写的程序实现了这个公式：

Pi=1/n*总和4/1+i-0.5/n^2

程序代码：

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
using namespace std;

const long double PI = double(M_PI);

int main(int argc, char* argv[])
{
    typedef struct timeval tm;
    tm start, end;
    int  timer = 0;
    int n;

    if (argc == 2) n = atoi(argv[1]);
    else n = 8000;

    long double pi1 = 0;
    gettimeofday ( &start, NULL );

    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        pi1 += 4 / ( 1 + (i-0.5) * (i-0.5) / (n*n) );
    }

    pi1/=n;
    gettimeofday ( &end, NULL );
    timer = ( end.tv_usec - start.tv_usec ); 
    long double delta = pi1 - PI;
    printf("pi = %.12Lf\n",pi1);
    printf("delta = %.12Lf\n", delta);

    cout << "time = " << timer << endl;
    return 0;
}

如何以最佳方式呈现它？当此部分中的浮点操作较少时：

for(int i = 1; i <= n; i++) {
            pi1 += 4 / ( 1 + (i-0.5) * (i-0.5) / (n*n) );
        }

---

谢谢

我建议您阅读这篇优秀的文档：

这也是伟大的，当你没有一个AMD处理器

但如果我是你，我会用

pi1 = M_PI;

哪一个可能是最快的。。。如果您确实对更快的Pi计算算法感兴趣，请参阅维基百科文章：

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如果您只想对代码进行微优化，请阅读上述软件优化指南。

简单优化示例：

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <chrono>

#ifndef M_PI //M_PI is non standard make you sure catch this case
    #define M_PI 3.14159265358979323846
#endif

typdef long double float_t;
const float_t PI = double(M_PI);

int main(int argc, char* argv[])
{
    int n = argc == 2 ? atoi(argv[1]) : 8000;
    float_t pi1=0.0;
    //if you can using auto here is a no brainer
    std::chrono::time_point start   
          =std::chrono::system_clock::now();

    unsigned n2=n*n;
    for(unsigned i = 1; i <= n; i++) 
    {
        pi1 += 4.0 / ( 1.0 + (i-0.5) * (i-0.5) / n2 );
    }
    pi1/=n;
    std::chrono::duration<double> time
         =std::chrono::system_clock::now()-start;

    float_t delta = pi1 - PI;

    std::cout << "pi = " << std::setprecision(12) << pi1
              << "delta = " << std::setprecision(12) << delta
              << "\ntime = " << time.count() << std::endl;
    return 0;
}

计算双1/n=1/n；在for循环之外，减少每次迭代除以非循环的成本 在循环内计算双j=i-0.5*1/n pi1+=4/1+j*j； 这应该更快，并且还可以避免n值较大时的整数溢出。对于更优化的代码，您必须查看生成的代码并使用探查器进行适当的更改。以这种方式优化的代码在具有不同CPU或缓存的计算机上的行为可能会有所不同。。。。避免除法是节省计算时间的好方法。

一个想法是：

double nn = n*n;
for(double i = 0.5; i < n; i += 1) {
    pi1 += 4 / ( 1 + i * i / nn );
}

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但您需要测试它是否与当前代码有任何差异。

什么是少操作-一旦构建代码行或指令行？Sergey，您的空格键不起作用吗？为什么要将printf和coutNim结合起来，我的意思是指令您想计算PI还是这个问题与优化有关？用IEEE浮点计算pi或其他级数函数本身就是一门完整的科学。@我也不是一个数学大师，但这样做的最佳方式是将其表示为一个可以在o1中计算的序列，而不是一个循环，但我不确定这是否可行。