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我有一个可以移动大量数据的视频处理应用程序。
为了加快速度,我做了一个查找表,因为很多计算本质上只需要计算一次就可以重复使用。
但是现在所有查找都占用了 30% 的处理时间。我想知道它的 RAM 是否可能很慢。但是,我仍然想尝试进一步优化它。
目前我有以下内容:
public readonly int[] largeArray = new int[3000*2000];
public readonly int[] lookUp = new int[width*height];
然后,我使用指针 p
(相当于 width * y + x
)执行查找以获取结果。
int[] newResults = new int[width*height];
int p = 0;
for (int y = 0; y < height; y++) {
for (int x = 0; x < width; x++, p++) {
newResults[p] = largeArray[lookUp[p]];
}
}
请注意,我无法复制整个数组来进行优化。此外,该应用程序是高度多线程的。
在缩短函数堆栈方面取得了一些进展,因此没有 getter,而是直接从只读数组中检索。
我也尝试过转换为 ushort,但它似乎更慢(据我所知,这是由于字长造成的)。
IntPtr 会更快吗?我该怎么做呢?
下面附上时间分布截图:
最佳答案
看起来你在这里所做的实际上是一次“聚集”。现代 CPU 对此有专用指令,特别是 VPGATHER**
。这是在 .NET Core 3 中公开的,应该可以像下面这样工作,这是单循环场景(您可能可以从这里开始获取双循环版本);
结果第一:
AVX enabled: False; slow loop from 0
e7ad04457529f201558c8a53f639fed30d3a880f75e613afe203e80a7317d0cb
for 524288 loops: 1524ms
AVX enabled: True; slow loop from 1024
e7ad04457529f201558c8a53f639fed30d3a880f75e613afe203e80a7317d0cb
for 524288 loops: 667ms
代码:
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Runtime.Intrinsics;
using System.Runtime.Intrinsics.X86;
static class P
{
static int Gather(int[] source, int[] index, int[] results, bool avx)
{ // normally you wouldn't have avx as a parameter; that is just so
// I can turn it off and on for the test; likewise the "int" return
// here is so I can monitor (in the test) how much we did in the "old"
// loop, vs AVX2; in real code this would be void return
int y = 0;
if (Avx2.IsSupported && avx)
{
var iv = MemoryMarshal.Cast<int, Vector256<int>>(index);
var rv = MemoryMarshal.Cast<int, Vector256<int>>(results);
unsafe
{
fixed (int* sPtr = source)
{
// note: here I'm assuming we are trying to fill "results" in
// a single outer loop; for a double-loop, you'll probably need
// to slice the spans
for (int i = 0; i < rv.Length; i++)
{
rv[i] = Avx2.GatherVector256(sPtr, iv[i], 4);
}
}
}
// move past everything we've processed via SIMD
y += rv.Length * Vector256<int>.Count;
}
// now do anything left, which includes anything not aligned to 256 bits,
// plus the "no AVX2" scenario
int result = y;
int end = results.Length; // hoist, since this is not the JIT recognized pattern
for (; y < end; y++)
{
results[y] = source[index[y]];
}
return result;
}
static void Main()
{
// invent some random data
var rand = new Random(12345);
int size = 1024 * 512;
int[] data = new int[size];
for (int i = 0; i < data.Length; i++)
data[i] = rand.Next(255);
// build a fake index
int[] index = new int[1024];
for (int i = 0; i < index.Length; i++)
index[i] = rand.Next(size);
int[] results = new int[1024];
void GatherLocal(bool avx)
{
// prove that we're getting the same data
Array.Clear(results, 0, results.Length);
int from = Gather(data, index, results, avx);
Console.WriteLine($"AVX enabled: {avx}; slow loop from {from}");
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
Console.Write(results[i].ToString("x2"));
}
Console.WriteLine();
const int TimeLoop = 1024 * 512;
var watch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < TimeLoop; i++)
Gather(data, index, results, avx);
watch.Stop();
Console.WriteLine($"for {TimeLoop} loops: {watch.ElapsedMilliseconds}ms");
Console.WriteLine();
}
GatherLocal(false);
if (Avx2.IsSupported) GatherLocal(true);
}
}
关于c# - 使用整数索引进行数组表查找的最快方法是什么?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/57991432/
我想了解 Ruby 方法 methods() 是如何工作的。 我尝试使用“ruby 方法”在 Google 上搜索,但这不是我需要的。 我也看过 ruby-doc.org,但我没有找到这种方法。
Test 方法 对指定的字符串执行一个正则表达式搜索,并返回一个 Boolean 值指示是否找到匹配的模式。 object.Test(string) 参数 object 必选项。总是一个
Replace 方法 替换在正则表达式查找中找到的文本。 object.Replace(string1, string2) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。
Raise 方法 生成运行时错误 object.Raise(number, source, description, helpfile, helpcontext) 参数 object 应为
Execute 方法 对指定的字符串执行正则表达式搜索。 object.Execute(string) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。 string
Clear 方法 清除 Err 对象的所有属性设置。 object.Clear object 应为 Err 对象的名称。 说明 在错误处理后,使用 Clear 显式地清除 Err 对象。此
CopyFile 方法 将一个或多个文件从某位置复制到另一位置。 object.CopyFile source, destination[, overwrite] 参数 object 必选
Copy 方法 将指定的文件或文件夹从某位置复制到另一位置。 object.Copy destination[, overwrite] 参数 object 必选项。应为 File 或 F
Close 方法 关闭打开的 TextStream 文件。 object.Close object 应为 TextStream 对象的名称。 说明 下面例子举例说明如何使用 Close 方
BuildPath 方法 向现有路径后添加名称。 object.BuildPath(path, name) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject 对象的名称
GetFolder 方法 返回与指定的路径中某文件夹相应的 Folder 对象。 object.GetFolder(folderspec) 参数 object 必选项。应为 FileSy
GetFileName 方法 返回指定路径(不是指定驱动器路径部分)的最后一个文件或文件夹。 object.GetFileName(pathspec) 参数 object 必选项。应为
GetFile 方法 返回与指定路径中某文件相应的 File 对象。 object.GetFile(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject
GetExtensionName 方法 返回字符串,该字符串包含路径最后一个组成部分的扩展名。 object.GetExtensionName(path) 参数 object 必选项。应
GetDriveName 方法 返回包含指定路径中驱动器名的字符串。 object.GetDriveName(path) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObjec
GetDrive 方法 返回与指定的路径中驱动器相对应的 Drive 对象。 object.GetDrive drivespec 参数 object 必选项。应为 FileSystemO
GetBaseName 方法 返回字符串,其中包含文件的基本名 (不带扩展名), 或者提供的路径说明中的文件夹。 object.GetBaseName(path) 参数 object 必
GetAbsolutePathName 方法 从提供的指定路径中返回完整且含义明确的路径。 object.GetAbsolutePathName(pathspec) 参数 object
FolderExists 方法 如果指定的文件夹存在,则返回 True;否则返回 False。 object.FolderExists(folderspec) 参数 object 必选项
FileExists 方法 如果指定的文件存在返回 True;否则返回 False。 object.FileExists(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileS
我是一名优秀的程序员,十分优秀!