c ++ libstd同时计算sin和cos

Question

在C库中math.h,有一个sincos非常有效的函数,因为它在更接近单个调用sin()或者cos()调用两者的总时间的时间内计算正弦和余弦.

C++标准库中有这样的功能吗？

Answer 1

c ++标准库中没有这样的功能吗？

不,不幸的是没有.

在C库math.h中,有一个sincos函数

在Linux上,它可以作为GNU Extension使用.它也不是C的标准.

Answer 2

只需分别使用 sin 和 cos 并打开优化。C 编译器非常擅长优化，他们可能会意识到您正在计算同一变量的正弦和余弦。如果您想确保，您可以始终检查生成的程序集（对于 gcc 使用 -S 选项）并查看它生成了什么。

编译器可能会优化掉任何调用sin或cos支持简单地使用 SSE 指令来计算它。我不确定 SSE 是否有sincos操作码，但即使单独计算它们也比调用sincos编译器不会优化的任何函数更快。

Answer 3

虽然没有标准的 C++ 库函数，但您可以非常快速地定义模板函数：

template <class S>
std::pair<S,S> sincos(S arg) { return { std::sin(arg), std::cos(arg) }; }

然后，您可以使用以下命令在一行（使用 C++ 17）中获取结果：

auto [s, c] = sincos(arg);

如果您经常这样做，它会非常方便，节省空间，并且是自记录的，所以我强烈推荐它。如果您担心性能，请不要担心。当使用优化进行编译时，它应该生成与分别调用 sin 和 cos 完全相同的代码。clang++ -std=c++17 -S -o - -c -O3 sincos.cpp您可以通过以下测试代码确认情况是否如此：

#include <cmath>
#include <utility>
#include <iostream>

template <class S>
std::pair<S,S> sincos(S arg) { return { std::sin(arg), std::cos(arg) }; }

void testPair(double a) {
    auto [s,c] = sincos(a);
    std::cout << s << ", " << c << '\n';
}

void testSeparate(double a) {
    double s = std::sin(a);
    double c = std::cos(a);
    std::cout << s << ", " << c << '\n';
}

在使用 clang 的 MacOS 上，两个测试函数都编译为完全相同的程序集（减去名称更改），调用该程序集___sincos_stret来执行组合计算（请参阅/sf/answers/1331210051/）。