存储三角函数调用的结果有意义吗？

Question

假设我正在编写 rotate() 库的 rotate() 方法的实现。

vector2D rotate(const vector2D vector, const vector2D origin, float radians)
{
    // Implementation details
    return {x, y};
}

我可以将三角函数调用的结果存储在变量中，因此我不必多次调用它们：

float sr = sin(radians);
float cr = cos(radians);
float x = origin.x + (
    (vector.x - origin.x) * cr - (vector.y - origin.y) * sr
);
float y = origin.y + (
    (vector.x - origin.x) * sr + (vector.y - origin.y) * cr
);

或者我可以简单地写下我的意思

float x = origin.x + (
    (vector.x - origin.x) * cos(radians) - (vector.y - origin.y) * sin(radians)
);
float y = origin.y + (
    (vector.x - origin.x) * sin(radians) + (vector.y - origin.y) * cos(radians)
);

• 每种情况的优缺点是什么？
• 编译器是否优化了第二个示例中的开销？或者即使在 vector2D 库的情况下，多次调用 trig 函数的开销也微不足道？

Answer 1

第一个版本很可能是编译器在优化第二个版本时生成的代码。

一些编译器可能知道sin 和cos 是纯函数，它们总是为特定参数返回相同的值。但语言标准对此只字未提，因此我们无法确定。

此外，在尝试像这样的本地优化之前，您可能会问自己是否经常调用此函数以成为应用程序的瓶颈。否则，可能不会注意到确切的速度差异。

gcc 编译器将 sin 和 cos 映射到 __builtin_sin and __builtin_cos，因此它对这些函数有额外的了解，但我不知道优化器是否利用了这一点。

Answer 2

您还可以为vector.x - origin.x 和vector.y - origin.y 定义变量。如前所述，这不是性能问题，因为编译器无论如何都会实现这些优化，而是代码可读性问题。

如果您创建这些附加变量，您还应该将它们声明为const，因为您不打算更改它们的值。

对于使用这些“冗余”变量有不同的看法。如果我能为它们找到一个有意义的名字，我个人会使用它们。