Question

我想提高动态链接库（DLL）的性能。

为此，我想使用 cos（）和 sin（）的查找表，因为我使用了很多。

由于我想要获得最大性能，我想创建一个从 0到2PI 的表，其中包含生成的cos和sin计算。

为了在精确度方面取得好成绩，我认为每个函数1 mb的表是大小和精度之间的良好交易。

我想知道如何在不使用外部文件的情况下创建和使用这些表（因为它是一个DLL）：我想将所有内容保存在一个文件中。

此外，我不想在插件启动时计算sin和cos函数：它们必须计算一次并放入标准向量。

但是我如何在C ++中做到这一点？

EDIT1：来自jons34yp的代码非常适合创建矢量文件。

我做了一个小基准测试，发现如果你需要良好的精度和良好的速度，你可以做一个250000单位矢量和它们之间的线性插值，你将有7.89E-11最大误差（！），它是最快的我试过的所有近似值（它比sin（）快12倍（完全快13,296 x）

Answer 1

最简单的解决方案是编写一个单独的程序，创建一个包含矢量定义的.cc文件。

例如：

#include <iostream>
#include <cmath>

int main()
{
    std::ofstream out("values.cc");

    out << "#include \"static_values.h\"\n"; 
    out << "#include <vector>\n";

    out << "std::vector<float> pi_values = {\n";
    out << std::precision(10);

    // We only need to compute the range from 0 to PI/2, and use trigonometric
    // transformations for values outside this range.
    double range = 3.141529 / 2;
    unsigned num_results = 250000;

    for (unsigned i = 0; i < num_results; i++) {
        double value = (range / num_results) * i;
        double res = std::sin(value);

        out << "    " << res << ",\n";
    }
    out << "};\n"
    out.close();
}

请注意，这不太可能提高性能，因为此大小的表可能不适合您的L2缓存。这意味着大部分三角计算需要访问RAM;每次这样的访问大约需要几百个CPU周期。

顺便问一下，你看过近似的SSE SIMD三角函数库吗？这看起来像是一个很好的用例。

Answer 2

您可以使用预计算而不是将它们预先存储在可执行文件中：

double precomputed_sin[65536];

struct table_filler {
    table_filler() {
        for (int i=0; i<65536; i++) {
            precomputed_sin[i] = sin(i*2*3.141592654/65536);
        }
    }
} table_filler_instance;

这样，表在程序启动时只计算一次，它仍然在固定的内存地址。之后tsin和tcos可以内联实现

inline double tsin(int x) { return precomputed_sin[x & 65535]; }
inline double tcos(int x) { return precomputed_sin[(x + 16384) & 65535]; }

Answer 3

这类问题的通常答案是写一个小问题生成带有值的C ++源文件的程序一个表，并将其编译到您的DLL中。如果你在想表有128000个条目（128000双打是1MB），但是，您可能会遇到编译器中的某些内部限制。在这种情况下，您可以考虑将值写入一个文件作为内存转储，并在加载时mmap此文件 DLL。（在Windows下，我想你甚至可以把它放在第二位将文件放入DLL文件的第二个流中，这样就不会有了分发第二个文件。）

在表中预先计算一次cos（）和sin（）

3 个答案: