Question

想象这样计算三维数组：

for (int i = 0; i < I; i++)
{
    for (int j = 0; j < J; j++)
    {
        for (int k = 0; k < K; k++)
        {
            array[k + j * K + i * K * J] = someValue(i, j, k);
        }
    }
}

但是k + j * K + i * K * J部分有点贵。是否可以告诉编译器将循环转换为类似的内容？

array[0] = someValue(0, 0, 0);
array[1] = someValue(0, 0, 1);
array[2] = someValue(0, 0, 2);
array[3] = someValue(0, 1, 0);
...

这当然会使二进制文件更大，但如果此代码执行很多，则也可以提高性能。是否有可能做到这一点？还是我必须自己生成代码并将其粘贴到源文件中？

Answer 1

我相信在您的特殊情况下，我们可以将循环重写为：

auto* scan = array;
for (int i = 0; i < I; i++)
{
    for (int j = 0; j < J; j++)
    {
        for (int k = 0; k < K; k++)
        {
            *scan++ = someValue(i, j, k);
        }
    }
}

这是微优化，您通常不必担心。这就是为什么。

原因1：整数乘法非常便宜。计算k + j * K + i * K * J比从计算机的RAM中检索值便宜，并且与从CPU最快的缓存中检索值一样便宜（如果不便宜的话）。

原因2：编译器非常聪明。他们可以识别出哪些值发生了变化，哪些值保持不变，并优化了循环外的常用子表达式（这样它们就不会多次执行相同的计算）。

原因3：：编译器能够利用矢量化指令。根据{{1}}的功能，可能可以利用此优势在同一内核上并行计算多个值。对于两种索引到someValue的方法都是如此。

C ++代码并非绝对必要。编译器可以而且确实可以进行重大而复杂的优化以提高代码的效率，并且示例中的代码很容易进行优化。

预编译多维数组访问

1 个答案:

这是微优化，您通常不必担心。这就是为什么。