如何：x86中的pow（real，real）

我正在寻找在x86汇编中实现

pow（real，real）

。我还想了解算法是如何工作的。

只需将其计算为

2^（y*log2（x））

---

有一条x86指令FYL2X计算y*log2（x），还有一条x86指令F2XM1进行求幂。F2XM1需要一个[-1,1]范围内的参数，因此您必须在这两者之间添加一些代码来提取整数部分和余数，对余数进行幂运算，使用FSCALE将结果按适当的2次方进行缩放。

只需将其计算为

2^（y*log2（x））

---

有一条x86指令FYL2X计算y*log2（x），还有一条x86指令F2XM1进行求幂。F2XM1需要一个[-1,1]范围内的参数，因此您必须在这两者之间添加一些代码来提取整数部分和余数，对余数进行幂运算，使用FSCALE将结果按2的适当幂进行缩放。

好的，我实现了

幂（双a，双b，双*结果）在x86中，正如您建议的那样

代码：

好的，我实现了
power（双a，双b，双*结果）在x86中，正如您建议的那样

代码：

这是我的函数，它使用了Svin的主算法。我用uuu fastcall和uuu declspec（裸体）装饰将其包装起来，并添加了代码以确保base/x为正。如果x为负值，FPU将完全失效。你需要检查“X”符号位，再考虑“Y”的奇数/偶数位，并在完成后应用符号。让我知道你对任何读者的想法。如果可能的话，寻找使用x87 FPU代码的更好版本。它使用Microsoft VC++2005进行编译/工作。出于各种原因，我一直坚持使用它

兼容性。ANSI pow（x，y）：非常好！更快、可预测的结果，负值得到处理，只是对无效输入没有错误反馈。但是，如果您知道“y”可以始终是INT/LONG，请不要使用此版本；我发布了Agner Fog的版本，其中有一些调整，避免了非常缓慢的FSCALE，搜索我的个人资料！在这些有限的环境下，His是最快的x87/FPU方式

extern double\uu快速调用fs\u电源（双x，双y）；
//主要来源：Svin
//功率（x，y）等于exp（y*ln（x））
//版本：1.00
__declspec（裸）双快速调用fs_Power（双x，双y）{uu asm{
leaeax[ESP+12]；//在EAX中保存“y”索引
FLD QWORD PTR[EAX]；//加载“y”（指数）（工作为正或负！）
First DWORD PTR[EAX]；//将“y”取回INT形式以测试奇偶位
MOVZX-EAX，单词PTR[EAX-1]；//获取x的左符号位和y的右奇偶位！
FLD QWORD PTR[ESP+4]；//加载“x”（基本）（下一步为正值！）
FABS；//“x”必须为正，但请在退出前检查符号/奇数位！
和AX，0180h；//和关闭除右'y'奇数位和左'x'符号位之外的所有位！
FYL2X；//'y'*log2'x'-（ST（0）=ST（1）*log2 ST（0）），pop
FLD1；//加载1.0f:2次使用，尾数提取，添加1.0返回到F2XM1后
FLD ST（1）；//重复当前结果
FPREM1；//使用80387+IEEE cmd通过部分ST0/ST1余数提取尾数
F2XM1；//计算（2^ST（0）-1）
FADDP ST（1），ST；//向后添加1.0f！我们想要的是（2^X），而不是（2^X-1）！
FSCALE；//ST（0）=ST（0）*2^ST（1）（按2的系数进行缩放）
FFREE ST（1）；//保持FPU堆栈平衡
；//最后一个任务，如果需要，将结果设为负数！
CMP AX，0180h；//组合测试：是否设置了“y”奇数位和“x”符号位？
JNE EXIT_RETURN；//如果为正，则退出；如果为非正，则添加“-”号！
FCHS；//'x'为负，'y'为奇数，最终结果=负！：）
退出/返回：
；//对于uuu fastcall/uuuu declspec（裸体），必须清理这里的堆栈（2 x 8字节双倍）！
RET 16；//返回并弹出堆栈中的16字节
}}

好的，为了结束这个实验，我使用RDTSC CPU时间戳/时钟计数器指令运行了一个基准测试。我遵循了同样使用“SetPriorityClass（GetCurrentProcess（），High_priority_CLASS）”将进程设置为高优先级的建议，并关闭了所有其他应用程序

结果：我们的retro x87 FPU数学函数“fs_Power（x，y）”比MSCRT2005 pow（x，y）版本快50-60%，该版本使用了一个相当长的SSE分支代码，标记为“_pow_pentium4:”，如果它检测到64位>奔腾4+CPU。是啊！！：-）

注：（1）CRT pow（）有一个约33微秒的初始化分支，它显示在本测试中为46000。在1200到3000次循环后，它以正常平均值运行。我们手工制作的x87 FPU beauty运行一致，第一次呼叫时没有初始惩罚

（2） 虽然CRT pow（）每次测试都失败，但它确实在一个方面赢了：如果您输入了大量超出范围/溢出的值，它会很快返回一个错误。由于大多数应用程序在典型/正常使用时不需要进行错误检查，因此与此无关


第二次测试（我必须再次运行它，以便在图像捕捉后复制/粘贴文本）：

有真实世界的应用程序吗？对Pow（x，y）大量用于帮助将CD的波形格式编码/解码为OGG，反之亦然！当您对整整60分钟的WAVE数据进行编码时，节省时间的回报将非常显著！OGG/libvorbis中使用了许多数学函数，如acos（）、cos（）、sin（）、atan（）、sqrt（）、ldexp（）（非常重要）等。因此，像这样的微调版本不需要进行错误检查，可以节省大量时间

我的实验是为NSIS安装程序系统构建OGG解码器的结果，这导致我将算法所需的所有数学“C”库函数替换为您上面看到的。嗯，差不多了，我需要x86中的acos（），但我仍然找不到任何相关内容

问候，希望这对喜欢修补的人有用
 这是我的函数，它使用“Svin”的主算法。我用uuu fastcall和uuu declspec（裸体）装饰将它包装起来，并添加了代码以确保base/x是正的
%define a               QWORD [ebp+8]
%define b               QWORD [ebp+16]
%define result          DWORD [ebp+24]
%define ctrlWord            WORD [ebp-2]
%define tmp             DWORD [ebp-6]

segment .text
    global power

power:
    push ebp
    mov ebp, esp
    sub esp, 6
    push ebx

    fstcw ctrlWord
    or ctrlWord, 110000000000b
    fldcw ctrlWord

    fld b
    fld a
    fyl2x

    fist tmp

    fild tmp
    fsub
    f2xm1
    fld1
    fadd
    fild tmp
    fxch
    fscale

    mov ebx, result
    fst QWORD [ebx]

    pop ebx
    mov esp, ebp
    pop ebp
    ret

 x86 fs_Power(2, 32): CPU Cycles (RDTSC): 1248
MSCRT SSE pow(2, 32): CPU Cycles (RDTSC): 50112

 x86 fs_Power(-5, 256): CPU Cycles (RDTSC): 1120
MSCRT SSE pow(-5, 256): CPU Cycles (RDTSC): 2560

 x86 fs_Power(-35, 24): CPU Cycles (RDTSC): 1120
MSCRT SSE pow(-35, 24): CPU Cycles (RDTSC): 2528

 x86 fs_Power(64, -9): CPU Cycles (RDTSC): 1120
MSCRT SSE pow(64, -9): CPU Cycles (RDTSC): 1280

 x86 fs_Power(-45.5, 7): CPU Cycles (RDTSC): 1312
MSCRT SSE pow(-45.5, 7): CPU Cycles (RDTSC): 1632

 x86 fs_Power(72, -16): CPU Cycles (RDTSC): 1120
MSCRT SSE pow(72, -16): CPU Cycles (RDTSC): 1632

 x86 fs_Power(7, 127): CPU Cycles (RDTSC): 1056
MSCRT SSE pow(7, 127): CPU Cycles (RDTSC): 2016

 x86 fs_Power(6, 38): CPU Cycles (RDTSC): 1024
MSCRT SSE pow(6, 38): CPU Cycles (RDTSC): 2048

 x86 fs_Power(9, 200): CPU Cycles (RDTSC): 1152
MSCRT SSE pow(9, 200): CPU Cycles (RDTSC): 7168

 x86 fs_Power(3, 100): CPU Cycles (RDTSC): 1984
MSCRT SSE pow(3, 100): CPU Cycles (RDTSC): 2784