如何使此代码更快(学习最佳实践）

How to make this code faster (learning best practices)?

本文关键字：最佳 学习 何使此 代码      更新时间：2023-10-16

我这里有一个小循环，我想知道我是否犯了一些大错误，性能明智。

例如，有没有办法以不同的方式重写其中的某些部分，使矢量化成为可能（假设GCC4.8.1和所有vecotrization友好标志都已启用）？

这是向列表传递数字（常量浮点数 name_of_var[]）的最佳方法吗？

代码的思想是获取（未排序数）y的向量（在数学意义上，不一定是 std：：vector）和两个绑定值 （ox[0]<=ox[1] ），并将整数向量存储在整数向量中rdx满足 ox[0]<=y[i]<=ox[1] y条目的索引i。

rdx可以包含m元素，y具有容量n和n>m。如果超过 m满足 ox[0]<=y[i]<=ox[1] y[i]的值，则代码应返回第一个m

提前感谢，

void foo(const int n,const int m,const float y[],const float ox[],int rdx[]){
    int d0,j=0,i=0;
    for(;;){
        i++;
        d0=((y[i]>=ox[0])+(y[i]<=ox[1]))/2;
        if(d0==1){
            rdx[j]=i;
            j++;
        }
        if(j==m)    break;
        if(i==n-1)  break;
    }
}

d0=((y[i]>=ox[0])+(y[i]<=ox[1]))/2;
if(d0==1)

我相信使用中间变量是没有用的，需要更多循环

这是我能想到的最优化的版本，但它完全不可读......

void foo(int n, int m, float y[],const float ox[],int rdx[])
{
    for(int i = 0; i < n && m != 0; i++)
    {
        if(*y >= *ox && *y <= ox[1])
        {
            *rdx=i;
            rdx++;
            m--;
        }
        y++;
    }
}

我认为以下带有体面优化标志的版本应该可以完成这项工作

void foo(int n, int m,const float y[],const float ox[],int rdx[])
{
    for(int j = 0, i = 0; j < m && i < n; i++) //Reorder to put the condition with the highest probability to fail first
    {
        if(y[i] >= ox[0] && y[i] <= ox[1])
        {
            rdx[j++] = i;
        }
    }
}

只是为了确保我是正确的：您正在尝试找到第一个 m+1（如果它实际上是 m，j == m-1）值在 [ ox[0]， ox[1] ] 范围内？

如果是这样，这样做不是更好吗：

for (int i=0, j=0;;++i) {
    if (y[i] < ox[0]) continue;
    if (y[i] > ox[1]) continue;
    rdx[j] = i;
    j++;
    if (j == m || i == n-1) break;
}
  1. 如果 y[i] 确实在该范围内，您必须像我们一样执行这两个比较。
  2. 如果 y[i] 在 ox[0] 下，则无需执行第二次比较。
  3. 我避免使用除法。

A.是的，将浮点数组作为 float[] 传递不仅有效，而且是唯一的方法（并且与 float * 参数相同）。

回答 1.但在C++您可以使用更好的类型而不会降低性能。访问向量或数组（标准库容器）不应比访问纯 C 样式数组慢。我强烈建议您使用这些。在现代C++中，还可以使用迭代器和函子;我不是那里的专家，但如果您可以通过更抽象的方式来表达对不同元素的操作的独立性，您可能会让编译器有机会生成更适合矢量化的代码。

二.您应该将除法替换为逻辑 AND、运算符 &&。第一个优点是，如果第一个条件为假，则根本不评估第二个条件 - 这可能是您在这里最重要的性能提升。第二个优点是表现力，因此可读性。

三.当您使用 -O3 编译时，中间变量 d0 可能会消失，但它仍然是不必要的。

其余的在性能方面还可以。从习惯上讲，正如已经表明的那样，还有改进的余地。

D.我不确定是否有机会使用此处介绍的代码进行矢量化。编译器可能会在 -O3 处执行一些循环展开;尝试让它发出 SSE 代码（参见 http://gcc.gnu.org/onlinedocs/，特别是 http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.8.2/gcc/i386-and-x86-64-Options.html#i386-and-x86-64-Options）。谁知道呢。

哦，我刚刚意识到您的原始代码将常量间隔边界作为具有 2 个元素的数组 ox[] 传递。由于数组访问是不必要的间接寻址，因此可能会带来开销，因此此处首选使用两个正常的浮点参数。让它们像你的阵列一样持续存在。你也可以很好地命名它们。

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