Question

我有一个Process()函数在我的DLL（VST插件）中被称为非常重的，在DAW（主机软件）中加载，例如：

for (int i = 0; i < nFrames; i++) {
    // ...

    for (int voiceIndex = 0; voiceIndex < PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE; voiceIndex++) {
        Voice &voice = pVoiceManager->mVoices[voiceIndex];
        if (voice.mIsPlaying) {
            for (int envelopeIndex = 0; envelopeIndex < ENVELOPES_CONTAINER_NUM_ENVELOPE_MANAGER; envelopeIndex++) {
                Envelope &envelope = pEnvelopeManager[envelopeIndex]->mEnvelope;
                envelope.Process(voice);
            }           
        }
    }
}

void Envelope::Process(Voice &voice) {
    if (mIsEnabled) {
        // update value
        mValue[voice.mIndex] = (mBlockStartAmp[voice.mIndex] + (mBlockStep[voice.mIndex] * mBlockFraction[voice.mIndex]));
    }
    else {
        mValue[voice.mIndex] = 0.0;
    }
}

它主要占用主机内2％的CPU（这很好）。

现在，如果我稍微将代码更改为此（基本上是增量和赋值）：

void Envelope::Process(Voice &voice) {
    if (mIsEnabled) {
        // update value
        mValue[voice.mIndex] = (mBlockStartAmp[voice.mIndex] + (mBlockStep[voice.mIndex] * mBlockFraction[voice.mIndex]));

        // next phase
        mBlockStep[voice.mIndex] += mRate;
        mStep[voice.mIndex] += mRate;
    }
    else {
        mValue[voice.mIndex] = 0.0;
    }

    // connectors
    mOutputConnector_CV.mPolyValue[voice.mIndex] = mValue[voice.mIndex];
}

CPU达到6/7％（注意，那些var不与代码的其他部分交互，或者至少我认为如此）。

我能想到的唯一原因是对指针的访问很重？如何减少这个CPU数量？

这些数组是基本的双“指针”数组（最轻的C ++ container）：

double mValue[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE];
double mBlockStartAmp[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE];
double mBlockFraction[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE];
double mBlockStep[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE];
double mStep[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE];

OutputConnector mOutputConnector_CV;

有什么建议吗？

Answer 1

你可能会认为“指针数组”是最轻的容器。但CPU并不考虑容器。他们只是通过指针读取和写入值。

这里的问题很可能是你知道两个容器没有重叠（没有“子容器”）。但是编译器可能没有告诉CPU。写入mBlockStep可能会影响mBlockFraction。编译器没有运行时值，因此需要处理它的情况。这意味着引入更多的内存读取，并减少寄存器中值的缓存。

Answer 2

将所有数据项打包到结构中并创建结构数组。我只想使用vector。
在Process函数中，从该向量中获取单个元素，并使用其参数。在高速缓存行/指令级别，所有项目（有效地）将被带入本地高速缓存（L1），作为连续的数据元素（结构的成员）。使用struct类型的引用或指针来避免复制。
尝试使用整数数据类型，除非需要double。

修改：

struct VoiceInfo { double mValue; ... }; VoiceInfo voices[PLUG_VOICES_BUFFER_SIZE]; // Or vector<VoiceInfo> voices;

...

void Envelope::Process(Voice &voice) { // Get the object (by ref/pointer) VoiceInfo& info = voices[voice.mIndex]; // Work with reference 'info' ... }

指针访问如此昂贵？

2 个答案: