Math.Pow（）是如何在.NET Framework中实现的？

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  MethodImplOptions.InternalCall

  这意味着该方法实际上是在CLR中实现的，用C语言编写 . 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 distribution获得 . 它是围绕.NET 2.0时间框架编写的，我发现低级实现（如 Math.Pow() ）对于CLR的更高版本仍然基本准确 .

  查找表位于clr / src / vm / ecall.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"会将您带到clr / src / classlibnative / float / comfloat.cpp . 我是'll spare you the code, just have a look for yourself. It basically checks for corner cases, then calls the CRT'的 pow() 版本 .

  唯一的其他实现细节's interesting is the FCIntrinsic macro in the table. That'暗示抖动可以将函数实现为内在函数 . 换句话说，用浮点机器代码指令替换函数调用 . Pow() 不是这种情况，没有FPU指令 . 但肯定是其他简单的操作 . 值得注意的是，这可以使C＃中的浮点数学运算速度明显快于C中的相同代码，因此检查this answer .

  顺便说一句，如果你有完整版本的Visual Studio vc / crt / src目录，也可以使用CRT的源代码 . 尽管如此，微软还是从英特尔那里购买了这些代码 . 不太可能比英特尔工程师做得更好 . 虽然我的高中书的身份是我尝试时的两倍：

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

  但不是真正的替代品，因为它累积了来自3个浮点运算的错误，并且没有处理Pow（）所具有的怪异域问题 . 像0 ^ 0和-Infinity提升到任何功率 .

  回复于 2024-05-18T01:20:02+08:00
• 104

  Hans Passant's answer很棒，但我想补充一点，如果 b 是一个整数，那么 a^b 可以通过二进制分解非常有效地计算 . 在这里's a modified version from Henry Warren' s Hacker's Delight：

  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 <15，这个操作是最优的（算术或逻辑运算的最小数量） . 对于除了一个b之外的任何b，找到计算 a^b 的最佳因子序列的一般问题也没有已知的解决方案 . 广泛的搜索 . 这是NP难问题 . 所以基本上这意味着二进制分解和它一样好 .

  回复于 2024-05-18T01:20:02+08:00
• 63

  如果freely available C version of pow是任何指示，它看起来不像你期望的任何东西 . 找到.NET版本对你没有太大帮助，因为你正在解决的问题（即整数问题）是更简单的数量级，并且可以用几行C＃代码with the exponentiation by squaring algorithm来解决 .

  回复于 2024-05-18T01:20:02+08:00