更新：通读到底。看起来查找表毕竟比 Math.Sin 快。
我猜查找方法会比 Math.Sin 更快。我还会说它会快很多，但罗伯特的回答让我觉得我仍然想确定这个基准。我做了很多音频缓冲区处理，我注意到这样的方法：
for (int i = 0; i < audiodata.Length; i++)
{
audiodata[i] *= 0.5;
}
执行速度明显快于
for (int i = 0; i < audiodata.Length; i++)
{
audiodata[i] = Math.Sin(audiodata[i]);
}
如果 Math.Sin 和简单乘法之间的差异很大，我猜 Math.Sin 和查找之间的差异也会很大。
不过，我不知道，我的装有 Visual Studio 的计算机在地下室，我太累了，无法花 2 分钟时间来确定这一点。
更新：好的，测试这个需要超过 2 分钟（更像是 20 分钟），但看起来 Math.Sin 的速度至少是查找表的两倍（使用字典）。这是使用 Math.Sin 或查找表执行 Sin 的类：
public class SinBuddy
{
private Dictionary<double, double> _cachedSins
= new Dictionary<double, double>();
private const double _cacheStep = 0.01;
private double _factor = Math.PI / 180.0;
public SinBuddy()
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += _cacheStep)
{
double angleRadians = angleDegrees * _factor;
_cachedSins.Add(angleDegrees, Math.Sin(angleRadians));
}
}
public double CacheStep
{
get
{
return _cacheStep;
}
}
public double SinLookup(double angleDegrees)
{
double value;
if (_cachedSins.TryGetValue(angleDegrees, out value))
{
return value;
}
else
{
throw new ArgumentException(
String.Format("No cached Sin value for {0} degrees",
angleDegrees));
}
}
public double Sin(double angleDegrees)
{
double angleRadians = angleDegrees * _factor;
return Math.Sin(angleRadians);
}
}
这是测试/计时代码：
SinBuddy buddy = new SinBuddy();
System.Diagnostics.Stopwatch timer = new System.Diagnostics.Stopwatch();
int loops = 200;
// Math.Sin
timer.Start();
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += buddy.CacheStep)
{
double d = buddy.Sin(angleDegrees);
}
}
timer.Stop();
MessageBox.Show(timer.ElapsedMilliseconds.ToString());
// lookup
timer.Start();
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += buddy.CacheStep)
{
double d = buddy.SinLookup(angleDegrees);
}
}
timer.Stop();
MessageBox.Show(timer.ElapsedMilliseconds.ToString());
使用 0.01 度的步长值并在整个值范围内循环 200 次（如本代码所示）使用 Math.Sin 大约需要 1.4 秒，使用字典查找表大约需要 3.2 秒。将步长值降低到 0.001 或 0.0001 会使查找对 Math.Sin 的性能更差。此外，这个结果更倾向于使用 Math.Sin，因为 SinBuddy.Sin 会在每次调用时将角度（度）转换为弧度（弧度），而 SinBuddy.SinLookup 只是进行直接查找。
这是在便宜的笔记本电脑上（没有双核或任何花哨的东西）。罗伯特，你这个男人！ （但我仍然认为我应该得到支票，因为我做了这项工作）。
更新 2：事实证明，停止和重新启动秒表并不会重置经过的毫秒数，因此查找速度似乎只有一半，因为它的时间包括 Math.Sin 调用的时间.另外，我重新阅读了这个问题，并意识到您正在谈论将值缓存在一个简单的数组中，而不是使用字典。这是我修改后的代码（我将保留旧代码作为对后代的警告）：
public class SinBuddy
{
private Dictionary<double, double> _cachedSins
= new Dictionary<double, double>();
private const double _cacheStep = 0.01;
private double _factor = Math.PI / 180.0;
private double[] _arrayedSins;
public SinBuddy()
{
// set up dictionary
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += _cacheStep)
{
double angleRadians = angleDegrees * _factor;
_cachedSins.Add(angleDegrees, Math.Sin(angleRadians));
}
// set up array
int elements = (int)(360.0 / _cacheStep) + 1;
_arrayedSins = new double[elements];
int i = 0;
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += _cacheStep)
{
double angleRadians = angleDegrees * _factor;
//_cachedSins.Add(angleDegrees, Math.Sin(angleRadians));
_arrayedSins[i] = Math.Sin(angleRadians);
i++;
}
}
public double CacheStep
{
get
{
return _cacheStep;
}
}
public double SinArrayed(double angleDegrees)
{
int index = (int)(angleDegrees / _cacheStep);
return _arrayedSins[index];
}
public double SinLookup(double angleDegrees)
{
double value;
if (_cachedSins.TryGetValue(angleDegrees, out value))
{
return value;
}
else
{
throw new ArgumentException(
String.Format("No cached Sin value for {0} degrees",
angleDegrees));
}
}
public double Sin(double angleDegrees)
{
double angleRadians = angleDegrees * _factor;
return Math.Sin(angleRadians);
}
}
还有测试/计时码：
SinBuddy buddy = new SinBuddy();
System.Diagnostics.Stopwatch timer = new System.Diagnostics.Stopwatch();
int loops = 200;
// Math.Sin
timer.Start();
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += buddy.CacheStep)
{
double d = buddy.Sin(angleDegrees);
}
}
timer.Stop();
MessageBox.Show(timer.ElapsedMilliseconds.ToString());
// lookup
timer = new System.Diagnostics.Stopwatch();
timer.Start();
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += buddy.CacheStep)
{
double d = buddy.SinLookup(angleDegrees);
}
}
timer.Stop();
MessageBox.Show(timer.ElapsedMilliseconds.ToString());
// arrayed
timer = new System.Diagnostics.Stopwatch();
timer.Start();
for (int i = 0; i < loops; i++)
{
for (double angleDegrees = 0; angleDegrees <= 360.0;
angleDegrees += buddy.CacheStep)
{
double d = buddy.SinArrayed(angleDegrees);
}
}
timer.Stop();
MessageBox.Show(timer.ElapsedMilliseconds.ToString());
这些结果完全不同。使用 Math.Sin 大约需要 850 毫秒，Dictionary 查找表大约需要 1300 毫秒，而基于数组的查找表大约需要 600 毫秒。 所以看起来（正确编写的 [gulp]）查找表实际上比使用 Math.Sin 快一点，但不会快很多。
请自己验证这些结果，因为我已经证明了我的无能。