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JavaScript - schnellster Weg, um die Zahl zu negieren
6 points
In JavaScript können Zahlen auf folgende Weise negiert werden:
x = -xx *= -1x = ~x + 1
x = -xOperationen:- Wert aus dem Speicher lesen
- Wert negieren
- Wert in den Speicher schreiben
x *= -1(x = x * (-1)) Operationen:- Wert aus dem Speicher lesen
- Multiplikation mit
-1Operation ausführen - Wert in den Speicher schreiben
x = ~x + 1Operationen:- Wert aus dem Speicher lesen
- Bitwise, nicht Operation ausführen
-
+1Operation addieren - Wert in den Speicher schreiben
Hinweis:
- Multiplikationsoperationen sind langsamer als Bitwise und subtrahieren Operationen,
- in diesem Fall kann der Interpreter/ Compiler einige Optimierungen vornehmen,
- Anzahl der Auswirkungen wirkt auf die Leistung,
- das Abrufen und Einstellen von Variablen aus dem RAM-Speicher kann langsam sein.
Der beste Weg ist immer, einen Benchmark-Test durchzuführen.
xxxxxxxxxx1
// configutarion2
3
var testsCount = 1;4
var testSize = 1000000;5
6
// test7
8
var result1 = { name: 'x = -x;', dt: 0 };9
var result2 = { name: 'x *= -1;', dt: 0 };10
var result3 = { name: 'x = ~x + 1;', dt: 0 };11
12
var t1, t2;13
var x = Math.round(1000 * Math.random());14
15
for (var i = 0; i < testsCount; ++i) {16
17
t1 = new Date();18
for (var j = 0; j < testSize; ++j) {19
x = -x;20
}21
t2 = new Date();22
result1.dt += t2 - t1;23
24
t1 = new Date();25
for (var j = 0; j < testSize; ++j) {26
x *= -1;27
}28
t2 = new Date();29
result2.dt += t2 - t1;30
31
t1 = new Date();32
for (var j = 0; j < testSize; ++j) {33
x = ~x + 1;34
}35
t2 = new Date();36
result3.dt += t2 - t1;37
}38
39
// Zusammenfassung40
41
var results = [ result1, result2, result3 ];42
var max = results[0];43
44
for (var i = 1; i < results.length; ++i) {45
var result = results[i];46
47
if (result.dt > max.dt) {48
max = result;49
}50
}51
52
console.log('x=' + x);53
54
//console.log(result1.name + ' // ' + result1.dt + 'ms');55
//console.log(result2.name + ' // ' + result2.dt + 'ms');56
//console.log(result3.name + ' // ' + result3.dt + 'ms');57
58
for (var i = 0; i < results.length; ++i) {59
var result = results[i];60
61
if(result == max) {62
console.log(result.name + ' // ' + result.dt + 'ms');63
} else {64
var improvement = 100 * (max.dt - result.dt) / max.dt;65
66
console.log( result.name 67
+ ' // ' + result.dt + 'ms' 68
+ ' -> ' + improvement.toFixed(2) + '% faster than ' + max.name);69
}70
}Hinweis: Innerhalb des obigen Codes befinden sich 2 Konfigurationsvariablen:
testsCount- Anzahl der TestwiederholungentestSize- Anzahl der Iterationen pro Test
Dieser Test wurde auf einem PC mit unten genannten Parametern durchgeführt:
- OS: Windows 10 x64
- Programm: NodeJS x64 v10.15.1
- CPU: Intel i5-6200u (6. Generation)
- RAM: DDR4 8GB 2133 MHz
- SSD: SAMSUNG MZVLV256HCHP-00000
xxxxxxxxxx1
# var testsCount = 1;2
# var testSize = 100000000;3
4
5
$ node Script.js6
x=8867
x = -x; // 130ms8
x *= -1; // 114ms -> 12.31% faster than x = -x;9
x = ~x + 1; // 119ms -> 8.46% faster than x = -x;10
11
$ node Script.js12
x=64313
x = -x; // 158ms14
x *= -1; // 121ms -> 23.42% faster than x = -x;15
x = ~x + 1; // 138ms -> 12.66% faster than x = -x;16
17
$ node Script.js18
x=1619
x = -x; // 134ms20
x *= -1; // 117ms -> 12.69% faster than x = -x;21
x = ~x + 1; // 124ms -> 7.46% faster than x = -x;22
23
$ node Script.js24
x=24125
x = -x; // 141ms26
x *= -1; // 122ms -> 13.48% faster than x = -x;27
x = ~x + 1; // 124ms -> 12.06% faster than x = -x;28
29
$ node Script.js30
x=95431
x = -x; // 145ms32
x *= -1; // 117ms -> 19.31% faster than x = -x;33
x = ~x + 1; // 121ms -> 16.55% faster than x = -x;34
35
$ node Script.js36
x=56937
x = -x; // 138ms38
x *= -1; // 124ms -> 10.14% faster than x = -x;39
x = ~x + 1; // 117ms -> 15.22% faster than x = -x;40
41
42
# Zusammenfassung43
44
x = -x; // 0 points45
x *= -1; // 5 points46
x = ~x + 1; // 1 point47
Dieser Test wurde auf einem PC mit unten genannten Parametern durchgeführt:
- OS: Windows 10 x64
- Programm: Google Chrome Version 78.0.3904.97 (Official Build) (64-bit)
- CPU: Intel i5-6200u (6. Generation)
- RAM: DDR4 8GB 2133 MHz
- SSD: SAMSUNG MZVLV256HCHP-00000
xxxxxxxxxx1
# var testsCount = 1;2
# var testSize = 100000000;3
4
5
x=8376
x = -x; // 324ms -> 4.14% faster than x = ~x + 1;7
x *= -1; // 329ms -> 2.66% faster than x = ~x + 1;8
x = ~x + 1; // 338ms9
10
x=49811
x = -x; // 326ms -> 3.26% faster than x = ~x + 1;12
x *= -1; // 323ms -> 4.15% faster than x = ~x + 1;13
x = ~x + 1; // 337ms14
15
x=5916
x = -x; // 331ms -> 2.07% faster than x = ~x + 1;17
x *= -1; // 329ms -> 2.66% faster than x = ~x + 1;18
x = ~x + 1; // 338ms19
20
x=51821
x = -x; // 324ms -> 5.81% faster than x = ~x + 1;22
x *= -1; // 332ms -> 3.49% faster than x = ~x + 1;23
x = ~x + 1; // 344ms24
25
x=96026
x = -x; // 327ms -> 4.66% faster than x = ~x + 1;27
x *= -1; // 325ms -> 5.25% faster than x = ~x + 1;28
x = ~x + 1; // 343ms29
30
x=39031
x = -x; // 336ms -> 2.61% faster than x = ~x + 1;32
x *= -1; // 335ms -> 2.90% faster than x = ~x + 1;33
x = ~x + 1; // 345ms34
35
36
# Zusammenfassung37
38
x = -x; // 2 points39
x *= -1; // 4 points40
x = ~x + 1; // 0 point41
Dieser Test wurde auf einem PC mit unten genannten Parametern durchgeführt:
- OS: Windows 10 x64
- Programm: Waterfox 56.2.12 (64-bit)
- CPU: Intel i5-6200u (6. Generation)
- RAM: DDR4 8GB 2133 MHz
- SSD: SAMSUNG MZVLV256HCHP-00000
xxxxxxxxxx1
# var testsCount = 1;2
# var testSize = 100000000;3
4
5
x=9486
x = -x; // 205ms -> 14.58% faster than x = ~x + 1;7
x *= -1; // 208ms -> 13.33% faster than x = ~x + 1;8
x = ~x + 1; // 240ms9
10
x=62811
x = -x; // 197ms -> 13.97% faster than x = ~x + 1;12
x *= -1; // 205ms -> 10.48% faster than x = ~x + 1;13
x = ~x + 1; // 229ms14
15
x=1116
x = -x; // 199ms -> 13.85% faster than x = ~x + 1;17
x *= -1; // 205ms -> 11.26% faster than x = ~x + 1;18
x = ~x + 1; // 231ms19
20
x=13421
x = -x; // 205ms -> 17.00% faster than x = ~x + 1;22
x *= -1; // 211ms -> 14.57% faster than x = ~x + 1;23
x = ~x + 1; // 247ms24
25
x=24726
x = -x; // 208ms -> 13.33% faster than x = ~x + 1;27
x *= -1; // 203ms -> 15.42% faster than x = ~x + 1;28
x = ~x + 1; // 240ms29
30
x=24731
x = -x; // 208ms -> 13.33% faster than x = ~x + 1;32
x *= -1; // 203ms -> 15.42% faster than x = ~x + 1;33
x = ~x + 1; // 240ms34
35
36
# Zusammenfassung37
38
x = -x; // 4 points39
x *= -1; // 2 points40
x = ~x + 1; // 0 point41
Dieser Test wurde auf einem Handy mit unten genannten Parametern durchgeführt:
- OS: Android 8.0.0 (MIUI Global 10.2 | Stable)
- Programm: Google Chrome
- CPU: Qualcomm Snapdragon 820 8996
- RAM: 3GB
- SSD/FLASH: 60GB
xxxxxxxxxx1
# var testsCount = 1;2
# var testSize = 100000000;3
4
5
x=1656
x = -x; // 993ms -> 0.20% faster than x *= -1;7
x *= -1; // 995ms8
x = ~x + 1; // 882ms -> 11.36% faster than x *= -1;9
10
x=63811
x = -x; // 994ms12
x *= -1; // 993ms -> 0.10% faster than x = -x;13
x = ~x + 1; // 878ms -> 11.67% faster than x = -x;14
15
x=4616
x = -x; // 996ms17
x *= -1; // 992ms -> 0.40% faster than x = -x;18
x = ~x + 1; // 868ms -> 12.85% faster than x = -x;19
20
x=71321
x = -x; // 1002ms22
x *= -1; // 991ms -> 1.10% faster than x = -x;23
x = ~x + 1; // 875ms -> 12.67% faster than x = -x;24
25
x=25626
x = -x; // 993ms27
x *= -1; // 991ms -> 0.20% faster than x = -x;28
x = ~x + 1; // 874ms -> 11.98% faster than x = -x;29
30
x=87331
x = -x; // 998ms32
x *= -1; // 991ms -> 0.70% faster than x = -x;33
x = ~x + 1; // 874ms -> 12.42% faster than x = -x;34
35
36
# Zusammenfassung37
38
x = -x; // 0 points39
x *= -1; // 0 points40
x = ~x + 1; // 6 point41
