Алгоритм быстрой инверсии медленнее, чем функция math.h 1/sqrt

Question

Я просто хочу узнать, почему алгоритм быстрой инверсии медленнее, чем функция math.h sqrt. Вот мой пример кода

Код пытается продемонстрировать сравнение медленной и быстрой инверсий. Во время отладки я вижу 1 секунду для медленной инверсии и 4 секунды для быстрой инверсии. В чем проблема?

    #include<stdio.h>
    #include<time.h>
    #include<math.h>
    #include"inverse.h"

    #define SIZE 256

    int main()
    {
       char buffer[SIZE];
       time_t curtime;
       time_t curtime2;
       struct tm *loctime;
       int i = 0;
       float x = 0;

       curtime = time(NULL);
       loctime = localtime (&curtime);
       fputs (asctime (loctime), stdout);

       while(i < 100000000)
       {
          i++;
          //x = 1/sqrt(465464.015465);
          x = inverse_square_root(465464.015465);
       }

       curtime = time(NULL);
       loctime = localtime (&curtime);
       fputs (asctime (loctime), stdout);

       getchar();
       return 0;
    }

    float inverse_square_root(float number)
    {
       long i;
       float x2, y;
       const float threehalfs = 1.5F;

       x2 = number * 0.5F;
       y  = number;
       i  = * ( long * ) &y;             // evil floating point bit level hacking
       i  = 0x5f3759df - ( i >> 1 );     // what the heck?
       y  = * ( float * ) &i;
       y  = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) );   // 1st iteration
    // y  = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) );   // 2nd iteration, this can be removed
       return y;
    }

Answer 1

"Проблема" может заключаться в том, что у вас есть оборудование, которое реализует sqrt() Теперь, делая это быстрее, чем программный подход. Трудно сказать без каких-либо подробностей о вашей системе и, возможно, с некоторыми данными профилирования и разборки.

Посмотрите этот ответ для деталей о количестве циклов для x86 fsqrt инструкция, например.

Answer 2

Вопреки этому вопросу, sqrt или обратный sqrt могли быть оптимизированы на уровне процессора.
Далее: тестировали ли вы код с наивысшим уровнем оптимизации?

Нечетная магическая константа использует представление 32-битной плавающей запятой IEEE, извлекая хорошее начальное приближение для итерации Ньютона.

Answer 3

Если вы действительно хотите продемонстрировать "медленный" против "быстрого", вам нужно знать, что делают оба алгоритма, поскольку нет особой причины думать, что sqrt() медленный. Напишите свою собственную функцию slow_sqrt.