c++ - 在 C++ 中对代数结构矩阵使用类的开销

Question

我正在使用 C++ 编写一些复杂的 FFT 算法，因此我需要实现四元数和 Hamilton-Eisenstein 代码等代数结构。算法适用于该结构的二维数组。将它们实现为类的开销是多少？换句话说，我应该创建由四元数类组成的 [M][N] 维度的数组，还是应该创建 [M][N][4] 数组并将 [4] 数组用作四元数？使用类更方便，但是创建 M*N 个类并访问它们的方法而不是只使用数组——这不会有太多开销吗？我正在编写用于大型图像处理的算法，因此性能对我来说很重要。

Answer 1

恕我直言，将它们实现为类会更好，因为这可以让您更快地编写代码并减少错误。如果这对您很重要，您应该进行测量以查看性能最佳，但也要确保实际上是这段代码才是性能瓶颈。 (强制性 Donald Knuth quote:“过早优化是万恶之源”)。

大多数编译器在为您优化代码方面做得很好，我想说。我经常发现，除了这些低级别的事情之外，还有其他事情会产生影响，例如添加提前测试或最小化数据集或诸如此类的东西。

对于四元数，您仍然可以在内部使用数组实现该类(以防实际上更快)，这应该使差异变得不那么重要。

例如，确保您可以在多核机器上并行运行您的算法，或者让您的实际计算使用 SSE 指令，您可能会得到更好的服务。