Hier das tote Pferd schlagen. Ein typischer (und schneller) Weg, ganzzahlige Potenzen in C auszuführen, ist dieser Klassiker:

int64_t ipow(int64_t base, int exp){
  int64_t result = 1;
  while(exp){
    if(exp & 1)
      result *= base;
    exp >>= 1;
    base *= base;
  }
  return result;
}

Ich benötigte jedoch eine ganzzahlige Potenz zur Kompilierungszeit, also fuhr ich fort und führte eine rekursive Implementierung mit constexpr durch:

constexpr int64_t ipow_(int base, int exp){
  return exp > 1 ? ipow_(base, (exp>>1) + (exp&1)) * ipow_(base, exp>>1) : base;
}
constexpr int64_t ipow(int base, int exp){
  return exp < 1 ? 1 : ipow_(base, exp);
}

Die zweite Funktion besteht nur darin, Exponenten kleiner als 1 vorhersehbar zu behandeln. Vorbeigehenexp<0 ist ein Fehler in diesem Fall.

Die rekursive Version ist viermal langsamer

Ich generiere einen Vektor aus 10E6 zufällig bewerteten Basen und Exponenten im Bereich [0,15] und stelle beide Algorithmen auf dem Vektor zeitlich fest (nachdem ich einen nicht zeitgesteuerten Lauf durchgeführt habe, um zu versuchen, Caching-Effekte zu entfernen). Ohne Optimierung ist die Rekursionsmethode doppelt so schnell wie die Schleife. Aber mit -O3 (GCC) ist die Schleife viermal schneller als die Rekursionsmethode.

Meine Frage an euch lautet: Kann mir jemand eine schnellere ipow () - Funktion einfallen lassen, die Exponenten und Basen von 0 behandelt und alsconstexpr?

(Haftungsausschluss: Ich nichtbrauchen ein schnelleres ipow, ich bin nur daran interessiert zu sehen, was die schlauen leute hier einfallen lassen können).