Math.Pow()是如何在.NET框架中实现的?

如果pow的免费C版本是任何指示，它看起来不像你所期望的任何东西。找到。net版本对你没有太大帮助，因为你要解决的问题(即有整数的问题)简单几个数量级，可以在几行c#代码用平方求幂算法中解决。

MethodImplOptions.InternalCall

这意味着该方法实际上是在CLR中实现的，用c++编写。即时编译器使用内部实现的方法查询表，并直接编译对c++函数的调用。

查看代码需要CLR的源代码。你可以从SSCLI20分布。它是在。net 2.0的时候编写的，我发现底层实现，比如Math.Pow()对于CLR的后期版本仍然是非常准确的。

查找表位于clr/src/vm/ call.cpp中。与Math.Pow()相关的部分如下所示:

FCFuncStart(gMathFuncs)
FCIntrinsic("Sin", COMDouble::Sin, CORINFO_INTRINSIC_Sin)
FCIntrinsic("Cos", COMDouble::Cos, CORINFO_INTRINSIC_Cos)
FCIntrinsic("Sqrt", COMDouble::Sqrt, CORINFO_INTRINSIC_Sqrt)
FCIntrinsic("Round", COMDouble::Round, CORINFO_INTRINSIC_Round)
FCIntrinsicSig("Abs", &gsig_SM_Flt_RetFlt, COMDouble::AbsFlt, CORINFO_INTRINSIC_Abs)
FCIntrinsicSig("Abs", &gsig_SM_Dbl_RetDbl, COMDouble::AbsDbl, CORINFO_INTRINSIC_Abs)
FCFuncElement("Exp", COMDouble::Exp)
FCFuncElement("Pow", COMDouble::Pow)
// etc..
FCFuncEnd()

搜索“comdouble”;带你到clr/src/classlibnative/float/comfloat.cpp。我就不给你代码了，你自己看看吧。它主要检查边角情况，然后调用CRT的pow()版本。

另一个有趣的实现细节是表中的FCIntrinsic宏。这是一个暗示，抖动可能实现函数作为一个内在的。换句话说，用浮点机器代码指令代替函数调用。这不是Pow()的情况，它没有FPU指令。但对于其他简单的运算。值得注意的是，这可以使c#中的浮点数学运算大大快于c++中的相同代码，检查这个答案的原因。

顺便说一下，如果你有完整版的Visual Studio vc/ CRT /src目录，CRT的源代码也是可用的。不过，你会在pow()上碰壁，微软从英特尔那里购买了该代码。要比英特尔的工程师做得更好是不可能的。尽管我用高中课本的身份识别速度快了一倍:

public static double FasterPow(double x, double y) {
return Math.Exp(y * Math.Log(x));
}

但不是一个真正的替代品，因为它会从3个浮点运算中累积错误，并且不能处理Pow()所具有的奇怪的域问题。比如0^0和-∞的任意次方。

__abc2很好，但我想补充一点，如果b是整数，那么用二进制分解可以非常有效地计算a^b。下面是Henry Warren 黑客的喜悦的修改版本:

public static int iexp(int a, uint b) {
int y = 1;


while(true) {
if ((b & 1) != 0) y = a*y;
b = b >> 1;
if (b == 0) return y;
a *= a;
}
}

他指出，对于所有b <来说，这个操作是最优的(做最少的算术或逻辑操作);15. 此外，除了广泛的搜索之外，没有已知的解决方案来解决为任何b寻找最佳因子序列来计算a^b的一般问题。这是一个NP-Hard问题。基本上这就意味着二值分解已经很好了。

public double MyPow(double x, int n) {
double res = 1;
/* Solution 1: iterative : TLE(Time Limit Exceeded)
double res = 1;
var len = n > 0 ? n : -n;
for(var i = 0; i < len; ++i)
res *= x;
    

return n > 0 ? res : 1 / res;
*/
    

/* Solution 2: recursive => stackoverflow exception
if(x == 0) return n > 0 ? 0 : 1 / x;
if(n == 1) return x;
    

return n > 0 ? x * MyPow(x, n - 1) : (1/x) * MyPow(1/x, -n);
*/
    

//Solution 3:
if (n == 0) return 1;
    

var half = MyPow(x, n / 2);
if (n % 2 == 0)
return half * half;
else if (n > 0)
return half * half * x;
else
return half * half / x;
    

/* Solution 4: bitwise=> TLE(Time Limit Exceeded)
var b = n > 0 ? n : -n;
while(true) {
if ((b & 1) != 0)
res *= x;
        

b = b >> 1;
        

if (b == 0) break;
        

x *= x;
}
return n > 0 ? res : 1 / res;
*/
}

Leetcode接受的答案:

public class Solution {
public double MyPow(double x, int n) {
if(n==0) return 1;
        

long abs = Math.Abs((long)n);
        

var result = pow(x, abs);
            

return n > 0 ? result : 1/result;
}
    

double pow(double x, long n){
if(n == 1) return x;
        

var result = pow(x, n/2);
result = result * result * (n%2 == 1? x : 1);
return result;
}
}