C++：填充数组的时间太长

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++：填充数组的时间太长

【英文标题】：C++: Time for filling an array is too long

【发布时间】：2013-04-21 08:17:28

【问题描述】：

我们正在编写一个将一些数据写入数组的方法 (myFunc)。数组必须是类 (MyClass) 的字段。 示例：

class MyClass 
public:
  MyClass(int dimension);
  ~MyClass();

  void myFunc();

protected:

  float* _nodes;
;

MyClass::MyClass(int dimension)
 _nodes = new float[dimension];


void MyClass::myFunc()
 for (int i = 0; i < _dimension; ++i)
  _nodes[i] = (i % 2 == 0) ? 0 : 1;

方法 myFunc 被调用近 10000 次，大约需要 9-10 秒（使用其他方法）。

但如果我们将 myFunc 定义为：

void MyClass::myFunc()
 float* test = new float[_dimension];
 for (int i = 0; i < _dimension; ++i)
     test[i] = (i % 2 == 0) ? 0 : 1;

我们的程序运行得更快 - 大约需要 2-3 秒（如果它的调用次数接近 10000 次）。

提前致谢！

【问题讨论】：

我们正在调试模式下编译

如果这是 Debug 构建，则在访问成员变量时所有赌注都关闭。

叹息...为什么在 95% 的“为什么我的代码很慢”的问题中，人们在编译时没有进行优化？有什么意义？

基本上，试图了解在调试模式下编译的代码的性能是没有意义的，试图“修复”这类“问题”会适得其反。

这是什么意思：“大约需要 9-10 秒（使用其他方法）”。还有什么方法？您希望我们如何分析我们未见过的方法？发布您在发布模式下测试并看到问题的最小完整示例，您可能在此处有一个实际问题。

【参考方案1】：

这可能会有所帮助（无论哪种情况）

for (int i = 0; i < _dimension; )

    test[i++] = 0.0f;
    test[i++] = 1.0f;

我假设_dimension 是偶数，但如果不是，则很容易修复。

【参考方案2】：

如果你想加快调试模式，也许帮助编译器，试试

void MyClass::myFunc()
   float* const nodes = _nodes;
   const int dimension = _dimension;
   for (int i = 0; i < dimension; ++i)
       nodes[i] = (i % 2 == 0) ? 0.0f : 1.0f;

当然，实际上你应该专注于使用发布模式来处理所有与性能相关的事情。

【讨论】：

感谢 Daniel，但将 0 更改为 0.0f 和 1 更改为 1.0f（和类似的）并没有帮助

@user2303872 重点是添加和使用nodes 和dimension 而不是_nodes 和_dimension 循环！

【参考方案3】：

在您的示例代码中，您没有在构造函数中初始化 _dimension，而是在 MyFunc 中使用它。因此，即使您只分配了几千个条目，您也可能会在数组中填充数百万个条目。在有效的示例中，您使用相同的维度来创建和填充数组，因此在这种情况下您可能会正确初始化它..

只需确保 _dimension 已正确初始化即可。

【参考方案4】：

这在大多数机器上更快。

void MyClass::myFunc()
    float* const nodes = _nodes;
    const int dimension = _dimension;
    if(dimension < 2)
        if(dimension < 1)
            return;
        nodes[0] = 0.0f;
        return;
    
    nodes[0] = 0.0f;
    nodes[1] = 1.0f;
    for (int i = 2; ; i <<= 1)
        if( (i << 1) < dimension )
            memcpy(nodes + i, nodes, i * sizeof(float));
        else
            memcpy(nodes + i, nodes, (dimension - i) * sizeof(float));
            break;
        
    

【讨论】：

如果维度为

提前想起来也很容易。现在为时已晚，飞机坠毁了。

@6502 我知道它会崩溃！我只想发布一个最小的代码！

【参考方案5】：

试试这个：

memset(test, 0, sizeof(float) * _dimension));
for (int i = 1; i < _dimension; i += 2)

    test[i] = 1.0f;

您也可以运行一次并将数组存储在静态位置。 对于每次连续迭代，您无需任何计算即可处理存储的数据。

【讨论】：

在大多数现代计算机中两次通过内存会变慢

@6502 这取决于 memset 的实现。而且不是两倍而是1.5倍