C#/XNA-乘法比除法快？

我最近看到了一条让我困惑的推特（这是一位XNA程序员在编写XNA游戏时发布的）：

我很惊讶，因为我一直认为编译器非常智能（例如，使用位移位），最近读了一篇文章。我想知道这里面有多少真实性，因为在我的游戏中有很多计算

我询问，希望得到一份样品，但是原始海报无法提供。然而，他确实说过：

所以，我很好奇

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有人能举一个例子，说明一些代码可以将除法改为乘法并获得性能提升，而C#编译器本身却无法做到这一点。

要给出一些数字，请参阅本pdf

对于奔腾，我们得到了一些数字，但它们并不好：

• IMUL 10或11
• FMUL 3+1
• IDIV 46（32位操作数）
• FDIV 39

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我们谈论的是巨大的差异

如果您给大多数编译器一个机会，它们可以进行合理的优化工作。例如，如果你除以一个常数，编译器很有可能会优化它，这样它就可以像任何你可以合理地替换它的东西一样快速地完成

然而，当你有两个事先不知道的值，你需要将一个值除以另一个值来得到答案，如果编译器有很多方法来处理它，它就会-，对于这个问题，如果编译器有很大的空间来优化它，CPU就会这样做，所以编译器不必这样做

编辑：对于类似的事情（这相当现实），您的最佳选择可能是：

double scale_factor = get_input();

for (i=0; i<values.size(); i++)
    values[i] /= scale_factor;

scale_factor = 1.0 / scale_factor;

for (i=0; i<values.size(); i++)
    values[i] *= scale_factor;

double scale_factor=get_input（）；
对于（i=0；i虽然编译器可以通过2的幂优化除法和乘法，但其他数字可能很难或不可能优化。尝试将除法优化为17，您就会明白原因。当然，这是假设编译器不知道您提前将除法为17（这是一个运行时变量，而不是常量）.
有点晚了，不过没关系

你的问题的答案是肯定的

请看我在这里的文章，它使用了基于对您的问题的第一条评论中提到的文章的信息

我有一个QuickDivideInfo结构，它存储给定除数的幻数和移位，从而允许使用更快的乘法计算除法和模QuickDivideInfo用于黄金素数列表。至少对于x64，QuickDivideInfo上的.Divide方法是内联的，比使用Divide运算符（在i5上）快3倍；它适用于除int.MinValue之外的所有分子，并且不能溢出，因为乘法在移位之前存储在64位。（我没有在x86上尝试过，但是如果由于某些原因它没有内联，那么Divide方法的整洁性将丢失，您将不得不手动内联它）

因此，如果您可以预先计算，上述方法将适用于所有场景（int.MinValue除外）。如果您信任生成幻数/移位的代码，那么您可以在运行时处理任何除数

其他著名的小除数，其分子范围非常有限，可以内联编写，如果它们不需要中间长除数，则速度可能更快

除以二的倍数：我希望编译器能够处理这个问题（如宽度/2），因为它是常量。如果没有，那么在（我不是问CPU上实际操作速度的差异，而是问写C#的差异，以及为什么编译器不能优化它。@DanTup你的意思是它应该乘以x 0.5而不是除以2？或（甚至更好）如果它是整数，它应该移位1？@xanatos我在问，在什么情况下编译器不能优化我可以轻松优化的东西。我应该将所有的“/2”更改为“*0.5”吗如果我有VARA*VARB，我应该把它改为除法吗？@ DanTup。如果你考虑了副作用，那么它可能不能。例如，用浮点，我不确定，5和*0.2是相同的。0.2不能用浮点表示（它在基2中是周期性的），所以你把错误移到“在你的操作之前”，而不是。“操作后”。1000000000/5与1000000000*0.2（其中0.2实际上是1.999999999999999…）相同吗？值得指出的是，您链接的资源是从1993年开始的。这些天的差异甚至没有那么大“正如你的回答所暗示的那样。@DanTup-Danny Tuppeny：重新安排整个算法以使其反向工作，这甚至超出了最复杂的编译器的能力。@Jerry这是有道理的，尽管我不认为推特的目的是这样做（我认为优化算法比“将除法改为乘法”更有效）.我更新了我的问题，使之对我所追求的内容不那么含糊：有人能举一个例子，说明一些代码可以将除法改为乘法并获得性能提升，而C#编译器本身却不能做同样的事情。@Jerry:这种转换会产生同样的结果吗？我有一种浮点算术的感觉梅蒂奇会在某个地方把它搞砸……当然，在大多数情况下，微小的差异可能并不重要，但我认为编译器这样做是不合适的。@Martinho Fernandes:我最近还没有读过C#spec的这一部分，所以不能肯定地说。我特别建议它，因为我并不真的希望大多数编译器都这样做，但是在许多情况下（例如，图形），结果会很好，转换也很容易。@Jerry该示例看起来相当简单，但我可以看出编译器不会/无法更改它的一些原因。我还没有测试出来（没有弄清楚如何在我的iPad上运行cs…）
 while(start<=end)
    {
    int mid=(start+end)/2;
    if(mid*mid==A)
    return mid;
    if(mid*mid<A)
    {
    start=mid+1;
    ans=mid;
    }

while(start<=end)
    {
    int mid=(start+end)/2;
    if(mid==A/mid)
    return mid;
    if(mid<A/mid)
    {
    start=mid+1;
    ans=mid;
    }
    else
    end=mid-1;
    }