C++ 有人可以帮我优化这段代码吗？

Question

我正在尝试在大边界上执行循环卷积有人可以帮助我将其优化为运行更快吗？我正在尝试 cconv 以发出大量样本的信号。下采样不是一种选择。

#include <iostream>
#include <time.h> /* clock_t, clock, CLOCKS_PER_SEC */
#include <math.h> /* sqrt */
using namespace std;

void fillarray(double* x, int N)
{
    for (int i = 0; i < N; i++)
        x[i] = i + 1;
}

void circcon(double* x, double* y, double* u, int N)
{
    for (int m = 0; m < N; ++m)
        for (int n = 0; n < N; ++n) {
            if ((m - n) < 0)
                u[m] += x[n] * y[m - n + N];
            else
                u[m] += x[n] * y[m - n];
        }
}

int main(void)
{
    int N = 447650;
    double* x = new double[N];
    double* y = new double[N];
    double* u = new double[N];
    clock_t t;
    t = clock();

    fillarray(x, N);
    fillarray(y, N);

    for (int i = 0; i < N; i++)
        u[i] = 0.0;

    circcon(x, y, u, N);
    t = clock() - t;
    printf("It took me %d clicks (%f seconds).\n", t, ((float)t) / CLOCKS_PER_SEC);
    return 0;
}

Answer 1

这取决于您需要提高多少性能...

首先，我会制作大小为 2N 的 y，第二部分是第一部分的副本，这样就可以简单地编写 u[m] += x[n]*y[m-n+N]; 而不是 if 语句 if((m-n) < 0) u[m] += x[n]*y[m-n+N]; else u[m] += x[n]*y[m-n]; .

然后，你可以尝试让它成为多线程，寻求相关教程。有很多。

考虑使用 SIMD 指令，尽管我相信如今编译器在足够简单的情况下会自动使用它们。

但是，最好的解决方案是找到 FFT（快速傅里叶变换）的实现。然后你可以在 O(n log n) 操作而不是 O(n^2) 中完成卷积。我只是用谷歌搜索并找到了一个图书馆：

http://www.alglib.net/fasttransforms/convolution.php

编辑：如果你有 matlab - 他们已经有很长时间的 FFT 了。

C++ 有人可以帮我优化这段代码吗？

C++ Can someone help me optimize this code?

c++

signal-processing