sqrt(x)和pow(x,0.5)之间的区别

Question

我在想为什么C / C ++中有sqrt()函数，因为我们可以使用

pow(x,0.5);

sqrt(x)和pow(x,0.5)有什么不同？为什么会有sqrt函数？

- Alex

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我认为这并没有特别的原因。由于平方根操作非常常见，相比于pow()，sqrt(x)可以提高可读性。 - GeekFactory

为什么有自行车时还需要脚踏车？ - Raghu Srikanth Reddy

为什么我们需要乘法，当你可以在循环中只使用加法呢？ - It'sPete

为什么会被踩？这是一个合理的问题！！很想知道为什么我的电脑上sqrt运行得更快。 - Millemila

"sqrt"是一个特殊情况，因此它可以使用更好的近似和优化。 - Trass3r

Answer 1

我为你运行了一个测试以检查sqrt(x)和pow(x,0.5)的性能。

1.

我为你运行了一个测试以检查sqrt(x)和pow(x,0.5)的性能。

for(int i=0;i<100000000;i++) 
    pow(double(i),0.5);

2.

for(int i=0;i<100000000;i++)
    sqrt(double(i));  

在我的电脑上，第一次大约需要20秒，而第二次只需要约2秒。因此性能更好。正如其他人已经提到的，易读性是另一个原因。

- banarun

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我得到了相反的结果... - Steve P.

在此处测试。 - Steve P.

@steve P 他们在使用什么处理器？在我的电脑上运行超过20秒的代码在那里只需0.6秒。也许对于更大的值，我们可以找到差异。 - banarun

使用-O3和更高级的优化，像你这样的基准测试将被忽略，因为实际上没有计算任何值... 使用int main() { double tot; clock_t t1; tot = 0.0; t1 = clock(); for( int i = 0; i < MAX; i++ ) tot += pow(double(i),-0.5); cout << "tot = " << tot << " time: " << clock()-t1 << "\n"; tot = 0.0; t1 = clock(); for( int i = 0; i < MAX; i++ ) tot += 1.0 / sqrt((double)i); cout << "tot = " << tot << " time: " << clock()-t1 << "\n"; return 0; } - user719662

@banarun，另一方面，我的结果与您的一致；sqrt在我的计算机上快了大约10倍到20倍，即使除以sqrt也要如此... - user719662

Answer 2

我记得在某个地方看到过，sqrt()是一个特殊情况，根据IEEE规范保证四舍五入正确。我会查找源头来确认一下。它应该会更快，因为它只需要处理一个情况。

即使它们是相同的，也很好有一个内置的别名用于常用函数！

编辑：根据IEEE-754，pow()函数和sqrt()函数都应该被实现为将四舍五入值作为最接近真实值的浮点表示。然而，sqrt()仍然应该更快。

- vroomfondel

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请参见 https://dev59.com/0n3aa4cB1Zd3GeqPcFok。 - Charles L Wilcox

Answer 3

当然，如果你只考虑数学上的等价性...

但是从计算结果的算法角度来看，sqrt 是特定于一件事情的，而 pow 是通用的。

因此，你可以（正确地）假设编写 sqrt 函数比编写通用的 pow 函数更快。

- paddy