有没有一种方法可以使此代码更快？

Question

我有一个C ++结构，需要将其转换为列表，以便可以加载到GPU

struct point_cloud_tensor
{
    std::vector<float>               timestamp;
    std::vector<std::vector<double>>  position;
    // more fields
};


point_cloud_tensor sweep_to_array(const point_sweep &point_sweep)
{
    const auto         num_points = point_sweep.points.size();
    point_cloud_tensor tensor;

    point_cloud_tensor.timestamp.reserve(num_points);
    point_cloud_tensor.point.reserve(num_points);

    for (int i = 0; i < point_sweep.points.size(); i++)
    {
        const auto point = point_sweep.points.at(i);
        tensor.timestamp.push_back(point.timestamp);

        std::vector<double> point_triple(3);
        point_triple.push_back(point.x);
        point_triple.push_back(point.y);
        point_triple.push_back(point.z);
        tensor.position.push_back(point_triple);
        // more fields
    }

    return tensor;
}

扫描矢量中大约有10万个点，运行时间约为30毫秒。

有没有办法大幅度减少这种情况？

Answer 1

在这种情况下，您的std::vector用于小型阵列，为此，您可以将其替换为std:array 如前所述，测试代码的运行速度取决于硬件，因此我无法100％确定此更改是否会更快。

Answer 2

如果大小不变，请勿每次都调用size（）

由于您已经将point_sweep.points.size()存储到变量num_points中，因此可以在for循环中使用它。当您这样迭代时：

for (int i = 0; i < point_sweep.points.size(); i++)

每次迭代时，您都将取消引用point_sweep和取消引用points以调用其方法size()。改用局部变量应该更快：

for (int i = 0; i < num_points; i++)

在适当时使用参考

获取观点时：

const auto point = point_sweep.points.at(i);

您无缘无故在调用复制构造函数。您应该使用对它的引用，使用&：

const auto& point = point_sweep.points.at(i);

引用可能会有风险，因为您执行的每次修改都会应用于原始对象，但是由于您使用的是const reference，因此应该是安全的。

将元素推到向量的后面时，将调用降到最低

填写tensor.position向量后，您可以：

1. 使用intializer_list
创建点
2. 添加没有临时变量的项目，以便于移动

因此，此代码：

std::vector<double> point_triple(3);
point_triple.push_back(point.x);
point_triple.push_back(point.y);
point_triple.push_back(point.z);
tensor.position.push_back(point_triple);

成为：

tensor.position.push_back({point.x, point.y, point.z});

在我看来，它变得更容易阅读。

使用其他3D点结构（如果可能）

此外，正如其他人指出的那样，如果您可以更改数据结构，则可以使用std::array或std::tuple，也可以简单地编写诸如struct Point { double x, y, z; }之类的结构。几乎可以像访问向量一样访问数组，这应该使转换更容易一些。该元组必须由std :: get访问，这需要重写一些代码。例如，如果要显示最后一个元素的内容：

struct point_cloud_tensor
{
    std::vector<float>                            timestamp;
    std::vector<std::tuple<double,double,double>> position;
    // more fields
} tensor;
auto last_pos = tensor.position.back();
std::cout << "x=" << std::get<0>(last_pos) << ' ';
std::cout << "y=" << std::get<1>(last_pos) << ' ';
std::cout << "z=" << std::get<2>(last_pos) << std::endl;

但是，通过元组，您可以使用emplace_back而不是push_back添加项目，这样可以节省移动构造函数，例如：

tensor.position.emplace_back(point.x, point.y, point.z);

请注意语法上的差异。使用push_back，您有一个参数{point.x, point.y, point.z}，但是使用emplace_back，您有3个参数point.x, point.y, point.z。基本上，使用emplace_back只是删除花括号。

Answer 3

您是否考虑过在构造点时退后一步并创建列表？