Question

我可以在Accelerate.framework中使用哪些函数来通过标量缩放矢量，并对矢量进行标准化？我发现我认为可以在文档中进行缩放，但我对它的操作感到困惑。

vDSP_vsma
Vector scalar multiply and vector add; single precision.

void vDSP_vsma (
   const float *__vDSP_A,
   vDSP_Stride __vDSP_I,
   const float *__vDSP_B,
   const float *__vDSP_C,
   vDSP_Stride __vDSP_K,
   float *__vDSP_D,
   vDSP_Stride __vDSP_L,
   vDSP_Length __vDSP_N
);

Answer 1

对矢量进行标准化的最简单方法就像

int n = 3;
float v[3] = {1, 2, 3};
cblas_sscal(n, 1.0 / cblas_snrm2(n, v, 1), v, 1);

你需要

#include <cblas.h>

或

#include <vblas.h>

（或两者兼而有之）。请注意，当对矢量进行操作时，有些函数位于“矩阵”部分。

如果您想使用vDSP功能，请参阅Vector-Scalar Division部分。你可以做几件事：

vDSP_dotpr()，sqrt()和vDSP_vsdiv()
vDSP_dotpr()，vrsqrte_f32()和vDSP_vsmul()（vrsqrte_f32()是内置的NEON GCC，因此您需要检查是否正在编译armv7）。
vDSP_rmsqv()，乘以sqrt(n)和vDSP_vsdiv()

没有向量归一化函数的原因是因为vDSP中的“向量”意味着“同时有很多东西”（最多约为4096 / 8192）并且必然是线性代数中的“向量”。归一化1024 - 元素向量是没有意义的，并且用于规范化3 - 元素向量的快速函数不会使你的应用程序显着更快，这就是为什么没有一个

vDSP的预期用法更像是规范化1024 2 - 或3 - 元素向量。我可以发现一些方法来做到这一点：

使用vDSP_vdist()获取长度向量，然后使用vDSP_vdiv()。但是，对于长度大于2的向量，您必须多次使用vDSP_vdist()。
使用vDSP_vsq()对所有输入进行平方，vDSP_vadd()多次添加，以添加所有输入，相当于vDSP_vsqrt()或vDSP_vrsqrt()和vDSP_vmul()或vDSP_vdiv()视情况而定。编写等效的vDSP_vsqrt()或vDSP_vrsqrt()。
假装输入的各种方式是一个复杂的向量。不太可能更快。

当然，如果你没有1024个向量来规范化，不要过于复杂化。

注意：

我不使用“2-vector”和“3-vector”来避免与相对论的“四向量”混淆。
n 的一个很好的选择是几乎填满你的L1数据缓存。这并不困难;它们在32K相对固定了大约十年或更长时间（它们可能在超线程CPU中的虚拟核心之间共享，而一些较旧/较便宜的处理器可能有16K），所以你应该做的最多就是{ {1}}用于浮点数的就地操作。您可能希望减去堆栈空间，如果您正在执行多个顺序操作，您可能希望将其全部保留在缓存中; 8192或1024似乎非常明智，而且可能会有更多的回报。如果你关心，衡量表现......

Apple Accelerate Framework扩展并规范化向量

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