Что является самым быстрым способом протестировать, если двойное число является целым числом (в современных процессорах Intel X86)

Если вы действительно хотите получить хакерство, см. IEEE 754 спецификацию. Числа с плавающей точкой реализованы в виде знака и экспоненты. Я не знаю точно, как это сделать, но вы, вероятно, могли бы сделать что-нибудь вроде:

union {
    float f;
    unsigned int i;
}

Это дало бы вам побитовый доступ как к значению, так и к экспоненте. Тогда ты сможешь проложить себе путь.

Вот пара ответов:

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int IsInteger1(double n)
{
  union
  {
        uint64_t i;
        double d;
  } u;
  u.d = n;

  int exponent = ((u.i >> 52) & 0x7FF) - 1023;
  uint64_t mantissa = (u.i & 0x000FFFFFFFFFFFFFllu);

  return n == 0.0 ||
        exponent >= 52 ||
        (exponent >= 0 && (mantissa << (12 + exponent)) == 0);
}

int IsInteger2(double n)
{
  return n - (double)(int)n == 0.0;
}

int IsInteger3(double n)
{
  return n - floor(n) == 0.0;
}

И тестовый жгут:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

int IsInteger1(double);
int IsInteger2(double);
int IsInteger3(double);

#define TIMEIT(expr, N) \
  gettimeofday(&start, NULL); \
  for(i = 0; i < N; i++) \
  { \
    expr; \
  } \
  gettimeofday(&end, NULL); \
  printf("%s: %f\n", #expr, (end.tv_sec - start.tv_sec) + 0.000001 * (end.tv_usec - start.tv_usec))

int main(int argc, char **argv)
{
  const int N = 100000000;
  struct timeval start, end;
  int i;

  double d = strtod(argv[1], NULL);
  printf("d=%lf %d %d %d\n", d, IsInteger(d), IsInteger2(d), IsInteger3(d));

  TIMEIT((void)0, N);
  TIMEIT(IsInteger1(d), N);
  TIMEIT(IsInteger2(d), N);
  TIMEIT(IsInteger3(d), N);

  return 0;
}

Скомпилируйте как:

gcc isinteger.c -O3 -c -o isinteger.o
gcc main.c isinteger.o -o isinteger

Мои результаты на Intel Core Duo:

$ ./isinteger 12345
d=12345.000000 1 1 1
(void)0: 0.357215
IsInteger1(d): 2.017716
IsInteger2(d): 1.158590
IsInteger3(d): 2.746216

Вывод: небольшое отклонение не так быстро, как я мог догадаться. Вероятно, именно лишние ветки его и убивают, несмотря на то, что это позволяет избежать операций с плавающей точкой. В наши дни FPU достаточно быстры, что делает -двойное-к-int преобразование или floor действительно не так уж медленно.

Другая альтернатива:

inline int IsInteger(double n)
{
    double dummy;
    return modf(n, &dummy) == 0.0;
}

Если doubles на вашей машине соответствуют IEEE-754, это объединение описывает компоновку double.

union
{
   double d;
   struct
   {
       int sign     :1
       int exponent :11
       int mantissa :52
   };
} double_breakdown;

Это скажет вам, представляет ли двойник целое число.

Отказ от ответственности 1: Я говорю целое число , а не int, поскольку дубль может представлять числа, которые являются целыми числами, но величины которых слишком велики, чтобы хранить их в int.

Отказ от ответственности 2: Дубль будет держать максимально близкое к любому вещественному число, которое он может иметь. Таким образом, это может вернуть только то, образуют ли цифры , представленные , целое число. Крайне большие двойники, например, всегда являются целыми числами, так как они не имеют достаточно значащих цифр, чтобы представить какое-либо дробное значение.

bool is_integer( double d )
{
    const int exponent_offset = 1023;
    const int mantissa_bits = 52;

    double_breakdown *db = &d;

    // See if exponent is too large to hold a decimal value.
    if ( db->exponent >= exponent_offset + mantissa_bits )
       return true;  // d can't represent non-integers

    // See if exponent is too small to hold a magnitude greater than 1.0.
    if ( db->exponent <= exponent_offset )
       return false; // d can't represent integers

    // Return whether any mantissa bits below the decimal point are set.
    return ( db->mantissa << db->exponent - exponent_offset == 0 );
}