Question

我编写了一个C ++程序，用于通过“将随机点扔到四分之一圆并计算它们等”来计算pi。现在我的程序在我看来有点慢，我已经考虑了一些改进以加快它（源代码如下）。
我的第一个想法是使用OpenMP使其成为多线程，即将（I）和（II）之间的代码分成几个线程，这样我就可以获得近十倍的轮次而无需等待更长时间（在octacore系统上）。
我的另一个想法是使用全局变量并使用指针，因此我只需复制指针而不是整数元组。缺点是（idk）？
那么，我还能做些什么来加快程序的速度呢？我主要使用Windows，但我也可以使用Unix / Linux 非常感谢你！

代码部分：

    #include <cstdlib>
    #include <iostream>
    #include <tuple>
    #include <math.h>
    #include <time.h>
    #include <omp.h>
    #include <sys/time.h>

    #define RAND_MAX 32000
    #define LOOPS 1000000

    inline std::tuple<int, int> Throw_points(void)
    {

        int i = 0, j = 0;
        i = rand() % 1000;
        j = rand() % 1000;
        return std::make_tuple(i, j);
    }

    inline bool is_in_circle(std::tuple<int, int> point)
    {
        if ((pow(std::get<0>(point), 2) + pow(std::get<1>(point), 2)) <= pow(1000, 2))
            return true;
        else
            return false;
    }

    inline double pi(void)
    {
        srand(time(NULL));
        long long int in_circle = 0;
        long long int out_circle = 0;
        for (int i = 0; i < LOOPS; i++)
        {
            if (is_in_circle(Throw_points()))
                in_circle++;
            out_circle++;
        }
        return double(in_circle) / double(out_circle) * 4;
    }

通过pi()

致电

Answer 1

我只是玩了一下这个。实际上，对原帖（包括我自己）的评论中的所有建议几乎没有任何区别。

然而，摆脱元组

inline void Throw_points(int&i, int&j)
{
    i = rand() % 1000;
    j = rand() % 1000;
}

inline bool is_in_circle(int i, int j)
{
    return i*i + j*j < 1000000;        
}

将计划加速了5倍。

顺便说一下，我使用了boost :: progress_timer解决方案：How to get the time elapsed running a function in C++

Answer 2

对perf的观察使用分析工具;这告诉你代码在哪里花费时间。一般来说这总是令人惊讶。

如果你在gcc土地使用gprof

Answer 3

一些随机观察：

通过乘法进行平方可能比调用pow更快。特别是，您不希望每次都计算常量pow(1000,2)。
int计数器可能比long long更快 - 您已经限制了int可表示的循环数。
通过引用传递可能会更快。或者它可能会更慢，因为类型很小。或者它可能没有区别，因为函数应该内联。
if (X) return true; else return false;而不是return X;很奇怪，但可能不会影响效果。
rand()可能不是随机的蒙特卡罗模拟;它的目的是快速，但不是高质量。不幸的是，好的伪随机生成器非常慢。 C ++ 11库有几个选项。

如果你确实使它成为多线程的，那么确保每个线程都有一个不同的随机种子;否则，他们只是重复彼此的工作。您将无法使用rand()，因为它不是线程安全的。

加速蒙特卡洛皮

3 个答案: