निरंतर अभिव्यक्तियों के गणित कार्यों को संकलित समय पर पूर्व-गणना की जाती है?

Question

मैं दृढ़ता और सुसंगतता के लिए निरंतर अभिव्यक्तियों के गणित कार्यों का उपयोग करता हूं (log(x)/0.3... के बजाय log(x)/log(2))। चूंकि ये फ़ंक्शंस वास्तव में भाषा का हिस्सा नहीं हैं, न ही उन्हें math.h (केवल घोषित) में परिभाषित किया गया है, क्या स्थिरांक संकलित समय पर सटीक हो जाएंगे, या क्या उन्हें रनटाइम पर कथित रूप से गणना की जाएगी?

Answer 1

कुछ कंपाइलर्स संकलन समय पर उनका मूल्यांकन करेंगे, लेकिन इस व्यवहार की गारंटी नहीं है (और ऐसा करने से समस्याएं भी हो सकती हैं)। आपको अपने कंपाइलर को जांचना होगा और देखें कि यह क्या करता है।

ध्यान दें कि कई प्रणालियों पर log(2)<math.h> में मैक्रो M_LN2 से उपलब्ध है।

Answer 2

वे आम तौर पर रनटाइम पर गणना करेंगे (उन्हें इनलाइन करने के तरीके के लिए अन्य उत्तरों देखें), हालांकि मैं तब तक "कचरा" शब्द का उपयोग नहीं करता जब तक कि उनमें से बहुत से नहीं थे और/या कोड को बहुत से निष्पादित किया गया था कई बार

बल्कि सिर्फ निरंतर मूल्य में डाल से, एक #define या const चर कि व्यक्त करता है क्या है कि बजाय मूल्य का अर्थ है (PI, LOG_2, आदि) और उपयोग पैदा करते हैं।

उदाहरण के लिए:

#define LOG_2 0.30102999566 

यह किसी भी गणना नहीं करता है और आप क्या कभी सटीक आप की इच्छा या अपने पर्यावरण (32 बिट वी 64 बिट) दिए गए प्रबंधित कर सकते हैं करने के लिए मान निर्दिष्ट कर सकते हैं।

Answer 3

यह रनटाइम पर होता है क्योंकि फ़ंक्शन के लिए कोड केवल लिंकिंग चरण के दौरान उपलब्ध होता है (जो संकलन चरण के बाद होता है)।

चरण को अनुकूलित करने के लिए, वैश्विक वैरिएबल का उपयोग करें जिसका उपयोग आप इसे करने से पहले शुरू करते हैं।

Answer 4

यह निर्भर करता है। यदि संकलक गणित को ठीक से कर सकता है क्योंकि यह रनटाइम पर किया जाएगा, और यदि लिंक समय अनुकूलन किया जाता है, और यदि पुस्तकालय किसी प्रकार के मध्यवर्ती रूप में रखा जाता है, तो हाँ यह किया जा सकता है।

अधिकांश कंपाइलर ऐसा नहीं करते हैं।

Answer 5

लाइब्रेरी फ़ंक्शंस के मामले में, कुछ कंपाइलर इन कार्यों को इंट्रिनिक्स के रूप में कार्यान्वित कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि संकलक कॉल को प्रतिस्थापित करने के लिए कॉल को प्रतिस्थापित करने के कार्यों के बारे में पर्याप्त जानता है। चाहे वह ऐसा करेगा, संकलक पर निर्भर करता है। व्यावहारिक रूप से, मैं अक्सर ध्यान देता हूं कि कुछ कंपाइलर संकलन समय पर फ़्लोटिंग-पॉइंट एक्सप्रेशन की पूर्व-गणना करने के लिए अनिच्छुक हैं, भले ही उनमें कोई फ़ंक्शन कॉल शामिल न हो।

सामान्य स्थिति में, आम तौर पर संकलन समय पर गणना नहीं की जाएगी और गणना नहीं की जा सकती है, यह मानते हुए कि संकलक बस इन कार्यों के बारे में पर्याप्त नहीं जानता है ताकि संकलन समय पर उनकी गणना कर सकें। हो सकता है कि उनके पास कुछ प्रमुख रन-टाइम दुष्प्रभाव हों?

कुछ कंपाइलरों में गैर-मानक कंपाइलर-निर्भर एक्सटेंशन हो सकते हैं जो उपयोगकर्ता को कंपाइलर के कार्यों के बारे में अतिरिक्त जानकारी प्रदान करने की अनुमति देते हैं, ताकि संकलक फ़ंक्शन कॉल को बेहतर तरीके से अनुकूलित कर सके और यह भी पता लगाए कि किसी दिए गए कॉल को प्रतिस्थापित किया जा सकता है या नहीं एक संकलन समय पूर्व गणना के साथ। उदाहरण के लिए, जीसीसी कंपाइलर attributes (जीसीसी-विशिष्ट एक्सटेंशन) const और pure जैसे फ़ंक्शन का समर्थन करता है।यदि तर्क संकलन समय पर ज्ञात हैं, तो const विशेषता के साथ कार्य करने के लिए कॉल को सैद्धांतिक रूप से संकलित-समय पूर्व-गणना के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है। हालांकि मैं यह नहीं कह सकता कि जीसीसी वास्तव में ऐसा कर सकता है या नहीं।

सी ++ में (भले ही आपका प्रश्न टैग किया गया हो) भाषा एक योजनाबद्ध नई सुविधा constexpr घोषणा विनिर्देशक है जो एक समान उद्देश्य प्रदान करता है और आपके द्वारा वर्णित प्रभाव का अनुमान लगाया जाता है।

Answer 6

यह कंपाइलर और अनुकूलन झंडे पर निर्भर करता है।

$ cat constant_call_opt.c 
#include <math.h> 

float foo() { 
     return log(2); 
} 

$ gcc -c constant_call_opt.c -S 

$ cat constant_call_opt.s 
     .file "constant_call_opt.c" 
     .text 
.globl foo 
     .type foo, @function 
foo: 
     pushl %ebp 
     movl %esp, %ebp 
     subl $4, %esp 
     movl $0x3f317218, %eax 
     movl %eax, -4(%ebp) 
     flds -4(%ebp) 
     leave 
     ret 
     .size foo, .-foo 
     .ident "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3" 
     .section  .note.GNU-stack,"",@progbits 

नहीं: @AndrewyT बताते हैं, जीसीसी निर्दिष्ट करने के लिए जो कार्य करता है लगातार और विशेषताओं के माध्यम से शुद्ध कर रहे हैं, और इस मामले जवाब सकारात्मक है, यह परिणाम इनलाइन जाएगा, जैसा कि आप आसानी से देख सकते क्षमता है फ़ंक्शन कॉल, बस एक स्थिर लोड करता है (0x3f317218 == 0.69314718246459961 == log(2))

एल्थॉट मेरे पास अब कोशिश करने के लिए कोई अन्य कंपाइलर नहीं है, मुझे लगता है कि आप सभी प्रमुख सी कंपाइलरों में वही व्यवहार की उम्मीद कर सकते हैं, क्योंकि यह एक छोटा सा अनुकूलन है ।