performance - 如果 big.Int 为 0，还有另一种测试方法吗？

Question

我正在与 big.Int 一起工作s 并且需要测试 0。现在，我正在使用 zero = big.NewInt(0)和 Cmp(zero)==0哪个工作正常，但我想知道是否有一种更快的方法专门用于 0(我需要这个程序非常快)？

Answer 1

big.Int 暴露 Int.Bits() 访问表示的原始字节，它是一个 slice ，它共享相同的底层数组:不复制返回的 slice 。所以它很快。它暴露于“支持实现缺少的低级 Int 功能”。
完美，正是我们想要的。
0. 测试 0big.Int 的文档还指出“Int 的零值表示值 0”。因此，在零值(表示 0 )中， slice 将为空( slice 的零值是 nil 并且 nil slice 的长度是 0 )。我们可以简单地检查一下:

if len(i1.Bits()) == 0 {
}

另请注意，还有一个 Int.BitLen() 返回 this 的函数，这也说明“0 的位长为 0”。所以我们也可以这样使用:

if i1.BitLen() == 0 {
}

让我们对这些解决方案进行基准测试:

func BenchmarkCompare(b *testing.B) {
    zero := big.NewInt(0)
    i1 := big.NewInt(1)
    i2 := big.NewInt(0)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        if i1.Cmp(zero) == 0 {
        }
        if i2.Cmp(zero) == 0 {
        }
    }
}

func BenchmarkBits(b *testing.B) {
    i1 := big.NewInt(1)
    i2 := big.NewInt(0)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        if len(i1.Bits()) == 0 {
        }
        if len(i2.Bits()) == 0 {
        }
    }
}

func BenchmarkBitLen(b *testing.B) {
    i1 := big.NewInt(1)
    i2 := big.NewInt(0)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        if i1.BitLen() == 0 {
        }
        if i2.BitLen() == 0 {
        }
    }
}

基准测试结果:

BenchmarkCompare-8      76975251            13.3 ns/op
BenchmarkBits-8         1000000000           0.656 ns/op
BenchmarkBitLen-8       1000000000           1.11 ns/op

获取位并将 slice 长度与 0 进行比较是 快 20 倍 而不是将它与另一个 big.Int 进行比较代表 0 , 使用 Int.BitLen()也是 快 10 倍 .
1. 测试 1如果 big.Int 可以进行类似的测试值等于 1 ，但可能不如测试零快: 0是最特别的值(value)。它的内部表示是一个 nil slice ，任何其他值都需要非 nil片。另外: 0还有一个特殊的性质:它的绝对值是它自己。
这个绝对值属性很重要，因为 Int.Bits()返回绝对值。因此，在非零值检查的情况下，仅位片是不够的，因为它不携带符号信息。
所以测试 1可以通过检查位内容是否代表 1来实现，且符号为正:

func isOne(i *big.Int) bool {
    bits := i.Bits()
    return len(bits) == 1 && bits[0] == 1 && i.Sign() > 0
}

让我们对此进行基准测试，并将数字与 one := big.NewInt(1) 进行比较:

func BenchmarkCompareOne(b *testing.B) {
    one := big.NewInt(1)
    i1 := big.NewInt(0)
    i2 := big.NewInt(1)
    i3 := big.NewInt(2)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        if i1.Cmp(one) == 0 {
        }
        if i2.Cmp(one) == 0 {
        }
        if i3.Cmp(one) == 0 {
        }
    }
}

func BenchmarkBitsOne(b *testing.B) {
    i1 := big.NewInt(0)
    i2 := big.NewInt(1)
    i3 := big.NewInt(2)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        if isOne(i1) {
        }
        if isOne(i2) {
        }
        if isOne(i3) {
        }
    }
}

以及基准测试结果:

BenchmarkCompareOne-8       58631458            18.9 ns/op
BenchmarkBitsOne-8          715606629            1.76 ns/op

不错!我们测试 1 的方式再次是 快 10 倍 .