JavaScript Math.ceil(Math.abs()) 优化

Question

我在循环中使用Math.ceil( Math.abs( x ) )。 有人能够对这个操作进行优化吗？（位运算或其他方法？）

欢迎您在jsperf.com上进行基准测试。

- Dan

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请返回操作的返回值，而不是它是否小于或大于某个值的条件。 - Dan

我已将测试值更改为负浮点数，而不是整数，以便代码实际上需要执行某些操作。 - OrangeDog

从WebKit源代码中看来，JavaScript方法Math.abs()和Math.ceil()使用了C++ cmath函数fabs()和ceil()。我真的不认为你可以对其进行优化。你确定这是一个问题吗？你能贴出你正在使用的代码吗？ - Crozin

大家好！我发布了最终的基准测试，但还有一些问题没有解决。http://jsperf.com/best-math-ceil-math-abs - Dan

@Crozin：这些计算用于动画紧密循环。 - Dan

Answer 1

根据WebKit JavaScriptCore，Math.abs函数并没有更简单的实现方式。

case MathObjectImp::Abs:
result = ( arg < 0 || arg == -0) ? (-arg) : arg;

然而 ceil 使用 C 语言的 ceil 函数

 case MathObjectImp::Ceil:
    result = ::ceil(arg);

在JSpref测试中，http://jsperf.com/math-ceil-vs-bitwise，使用位运算比使用Math.ceil更快。位运算更快。
测试@orangedog的答案http://jsperf.com/math-ceil-vs-bitwise/2，Math.ceil更快。

所以我想你最好的选择是：

var n = Math.abs(x);
var f = (n << 0),
f = f == n ? f : f + 1;

- Amjad Masad

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你做了一项出色的WebKit源代码调查，点个赞！ - Dan

Answer 2

x < 0 ? Math.ceil(-x) : Math.ceil(x)在Firefox 3.6中可以提高40%的速度（其他浏览器差异不大），并保持相对易读。

这里是jsPerf页面。请忽略“一些位运算符”的标签；上面的表达式没有使用任何位运算符。

- PleaseStand

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我在jsperf上发现，在这种情况下，进行一些位运算比使用ceiling函数更快。 - starwed

Answer 3

JavaScript不像C语言一样是编译型语言，因此在JS中可以奏效的位运算，在这种语言中并不那么好用，因为数字被存储为64位浮点数。请参阅此SO帖子。

即使如此，在JS中编写的内容也会以某种方式转换为本地代码，并且它可能会更快或更慢，这取决于实现方式。

由于Math.ceil和Math.abs是内置的，我猜想它们已经得到了大力优化，所以我怀疑您是否能通过自己的一些技巧来获得更好的性能。

底线：有三件事阻碍您更快地完成它：

1. JS中的数字表示法
2. 它是解释性语言
3. 您使用的函数是“本地”函数，因此它们应该足够快

- darioo

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你忘记了调度开销 - 使用运算符而不是方法很可能会加速代码。 - Christoph

尽管在JS中数字似乎都是双精度浮点数，但所有JS引擎实际上在可能的情况下将值存储为整数，因此当数字已经是整数时，位运算符仍然很快，因为不需要进行转换。 - gsnedders

Answer 4

parseInt(Math.abs(x)) + 1 在 Firefox 上比 jsperf 测试快约30％

由于参数始终为正，因此 Math.ceil() 中的分支是不必要的。

- OrangeDog

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可能会更快，但这也是错误的——任何带有零值小数组成部分的数字都将比向上取整的值高1个不正确的值。 - annakata

啊，说得好。不出所料，检查这个会使它再次变慢。 - OrangeDog

Answer 5

这里还有一个不需要进行任何查找的例子：

((x >= 0 ? x : -x) + 0.5) >> 0

- Christoph

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这里的四舍五入是使用 Math.round 而不是 Math.ceil。 - MikeM

Answer 6

进行计算的两种最快方法（在现代浏览器中几乎具有相同的速度）：

function f (n) {
   return (~~n) + 1;
}

// or 

function f1 (n) {
   return (n | 0) + 1;
}

// some tests, ~~ operator seems to work identicaly on numbers:

( 3.3 | 0 ) === 3;   
( 3.8 | 0 ) === 3;   
( -3.3 | 0 ) === -3; 
( -3.8 | 0 ) === -3;  

与 Math.floor(-3.3) == Math.floor(-3.8) == -4 不同

- Dan

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f1(1); // 2. 这些函数不遵循 Math.ceil 的行为。也许你应该接受最高评分的答案，而不是你自己的答案。 - MikeM