c – std :: pow对于不同的指数,行为非常不同

inline double int_pow(double base,int exponent)
{
    double out = 1.0;
    for(int i = 0; i < exponent; i++)
    {
        out *= base;
    }

    return out;
}

我正在编译：

> g++ fast-pow.cpp -O3 --std=c++11

我在(0,1)之间产生了1亿个双打,并且比较了(1)std :: pow(2)我自制的int_pow函数的时序和(3)直接乘法.这是我的计时例程的草图(这是一个非常快速的组合测试)：

void time_me(int exp,size_t reps)
{
    volatile double foo = 0.0;
    double base = 0.0;

    size_t i;
    for (i = 0; i < reps; ++i)
    {
        base = ((double) rand() / (RAND_MAX)) + 1;
        foo = pow(base,exp);
        // foo = int_pow(base,exp);
        // foo = base * base * base;
    }

    // check that the loop made it to the end
    std::cout << foo << "  " << i <<  std::endl;
}

int main()
{
    std::clock_t start;

    start = std::clock();
    time_me(3,1e8);
    std::cout << "Time: " << (std::clock() - start) / (double)(CLOCKS_PER_SEC / 1000) << std::endl;

    return 0;
}

以下是我观察到的各种指数的时间：

> 0：std :: pow 0.71s,int_pow 0.77s
> 2：std :: pow 1.31s,int_pow 0.80s,direct mult 0.86s
> 3：std :: pow 6.9s(!!),int_pow 0.84s,直接多重0.76s
> 5：类似于3：

我的问题

所以有了这个,我的问题是：

>对于大于2的幂,为什么std :: pow的性能会降低得如此糟糕？
>当基本或指数类型提前知道时,是否存在更快的幂函数？
>有什么东西是我忽略的吗？对于已知整数指数的情况,我即将通过gut std :: pow,并且不愿错过一些完全无关紧要的事情.

谢谢！！