关于在for循环中使用exp函数计时的问题

Question

问题描述

在for循环中，使用exp函数进行求幂操作，第一次耗时比后面的长很多，大概是5000-6000ns，而后面的大概在100ns左右。

问题出现的环境背景及自己尝试过哪些方法

gcc 版本 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-11) (GCC)
在O0和O3编译选项下，现象基本一致，第一次的计算时间远远高于后面的计算的时间。查看汇编码，并没有发现第一次计算和后面计算的汇编码有不同之处。

相关代码

// 请把代码文本粘贴到下方（请勿用图片代替代码）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
double getCurrentTimestamp() {
        timespec a;
        clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &a);
        return ((double(a.tv_nsec) * 1.0e-9) + double(a.tv_sec));
}
int main(){
        double a[]={0.12345,0.23456,0.22123};
        for(int i=0;i<3;i++){
        double start_time1 = getCurrentTimestamp();
        double c = exp(a[i]);
        double end_time1 = getCurrentTimestamp();
        double total_time1 = (end_time1 - start_time1);
        printf("total_time1 is %0.6fms\n", total_time1 * 1e3);
        printf("c:%0.15f\n",c);

        }
}

你期待的结果是什么？实际看到的错误信息又是什么？

这个现象出现的原因是什么呢，是计时函数的问题还是exp的问题？百思不得其解，求大神解惑。

Answer 1

不请自来。
应该不是计时函数的问题，可以在测试前先调用两次看看耗时。
这里可能是CPU缓存的问题，你可以多试几个函数，基本上都是第一次调用耗时较长，后面就差不多了。并且约简单的函数，这个差异越小，约复杂的函数，差异越大。