java - Math.abs(a - b) - Math.abs(c - d) 的更快实现？

Question

我有一个 Java 方法，它在一个非常紧凑的循环中重复计算以下表达式，并有大量重复:

Math.abs(a - b) - Math.abs(c - d)

a、b、c 和 d 是 long 值，可以跨越他们类型的整个范围。它们在每次循环迭代中都是不同的，并且它们不满足我所知道的任何不变量。

探查器表明处理器时间的很大一部分花在了这个方法上。虽然我将首先寻求其他优化途径，但我想知道是否有更智能的方法来计算上述表达式。

除了手动内联 Math.abs() 调用以获得非常轻微的(如果有的话)性能增益外，是否有任何数学技巧可用于加速此表达式的计算？

Answer 1

我怀疑探查器没有给你一个真实的结果，因为它试图分析(并因此增加了开销)这样一个微不足道的“方法”。如果没有配置文件，Math.abs 可以变成少量的机器代码指令，您将无法让它变得比这更快。

我建议您做一个微基准测试来确认这一点。我预计加载数据的成本会高出一个数量级。

long a = 10, b = 6, c = -2, d = 3;

int runs = 1000 * 1000 * 1000;
long start = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < runs; i += 2) {
    long r = Math.abs(i - a) - Math.abs(c - i);
    long r2 = Math.abs(i - b) - Math.abs(d - i);
    if (r + r2 < Integer.MIN_VALUE) throw new AssertionError();
}
long time = System.nanoTime() - start;
System.out.printf("Took an average of %.1f ns per abs-abs. %n", (double) time / runs);

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Took an average of 0.9 ns per abs-abs.