在C#和C++中将float/double乘以0.5而不是除以2是否安全？

Question

基本上这样的事情(不是真正的代码):

for(int i = 0; i < 1000000000; ++i)
{
     Vert v0 = mesh.polygons[i].edges[0].vert0;
     Vert v1 = mesh.polygons[i].edges[0].vert1;

     Vector3 center = (v0.pos + v1.pos) / 2;
}

v0.pos是类型Vector3<float, float, float>,但可能是Vector3<double, double, double>.

这样做是否安全？:

Vector3 center = (v0.pos + v1.pos) * 0.5;

这似乎是过早的优化,但必须尽可能快地在数十亿点(点云)上调用.

Answer 1

无论如何，我不是 C++ 专家，但在 C# 中，这样做：

var a = new Func<float, float, double>((float f1, float f2) => (f1 + f2) * 0.5);
var b = new Func<float, float, double>((float f1, float f2) => (f1 + f2) / 2);

生成 IL，前者为：

1. 加载参数
2. 添加它们（生成一个）
3. 将结果转换为双精度数
4. 加载双参数 (0.5)
5. 相乘（产生双倍）
6. 返回结果

和后者

1. 加载参数
2. 添加它们（生成一个）
3. 加载常量整数 (2)
4. 除法（产生一个单一的，因为单一/整数产生一个单一的）
5. 将结果转换为双精度数
6. 返回结果

让我印象深刻的是，前者可能具有更高的精度，因为乘法是在 2 个双精度数上执行的，从而产生双精度，而在后者中，除法是在向上转换为双精度数的单数上执行的（但仍然只具有精度）的单曲）。

这证实了我的观点：

Console.Out.WriteLine(((double)1) * ((double)1/3));
Console.Out.WriteLine((1) / ((float)3));

产生：

0.333333333333333
0.3333333

所以，“安全”，也许，如果失去精确度 获得额外的精度是可以的。