c++ - 如何加速返回指向 C++ 对象指针的函数？

Question

我是一名机械工程师，所以请理解我没有接受过正确编码方面的培训。我有一个有限元代码，它使用网格来制作制作模型的元素。该元素对这个问题并不重要，因此我将其省略。元素和网格是从文件中读入的，这部分工作。

class Grid
{
private:
    int id;
    double x;
    double y;
    double z;
public:
    Grid();
    Grid(int, double, double, double);
    int get_id() { return id;};
};

Grid::Grid() {};
Grid::Grid(int t_id, double t_x, double t_y double t_z)
{
    id = t_id; x = t_x; y = t_y; z = t_z;
}

class SurfaceModel
{
private:
    Grid** grids;
    Element** elements;
    int grid_count;
    int elem_count;
public:
    SurfaceModel();
    SurfaceModel(int, int);
    ~SurfaceModel();
    void read_grid(std::string);
    int get_grid_count() { return grid_count; };
    Grid* get_grid(int);
};

SurfaceModel::SurfaceModel()
{
    grids = NULL;
    elements = NULL;
}

SurfaceModel::SurfaceModel(int g, int e)
{
    grids = new Grid*[g];
    for (int i = 0; i < g; i++)
        grids[i] = NULL;
    elements = new Element*[e];
    for (int i = 0; i < e; i++)
        elements[i] = NULL;
}

void SurfaceModel::read_grid(std::string line)
{
    ... blah blah ...
    grids[index] = new Grid(n_id, n_x, n_y, n_z);
    ... blah blah ....
}

Grid* SurfaceModel::get_grid(int i)
{
    if (i < grid_count)
        return grids[i];
    else
        return NULL;
}

当我需要实际使用网格时，我使用 get_grid 可能是这样的:

SurfaceModel model(...);
.... blah blah ..... 
for (int i = 0; i < model.get_grid_count(); i++)
{
    Grid *cur_grid = model.get_grid(i);
    int cur_id = cur_grid->get_id();
}

我的问题是调用 get_grid 花费的时间似乎比我认为简单地返回我的对象​​所花的时间要多。我在代码上运行了 gprof，发现在进行非常大的模拟时，get_grid 被调用了大约 40 亿次，而另一个使用 x、y、z 的操作发生的次数大致相同。该操作执行一些乘法。我发现 get_grid 和 math 花费的时间大致相同(~40 秒)。这好像我做错了什么。有没有更快的方法可以让那个物体离开那里？

Answer 1

我认为您忘记设置 grid_count 和 elem_count。

这意味着，它们将具有未初始化(不确定)的值。如果您循环获取这些值，您很容易以循环很多迭代结束。

SurfaceModel::SurfaceModel() 
   : grid_count(0), 
     grids(NULL),
     elem_count(0),
     elements(NULL)
{
}

SurfaceModel::SurfaceModel(int g, int e)
   : grid_count(g), 
     elem_count(e)
{
    grids = new Grid*[g];
    for (int i = 0; i < g; i++)
        grids[i] = NULL;
    elements = new Element*[e];
    for (int i = 0; i < e; i++)
        elements[i] = NULL;
}

但是，我建议您在这个程序中去掉每个 new 实例(并为网格使用 vector )