c - 5个嵌套for循环，速度优化

Question

我有一段代码可以计算“double **times”的值。假设“时间”的维数为 [nsims][N](使用 malloc.. 创建)，其中 int N=40 和 int nsims=50000。

结果存储在“double **moments”中。所以我们有 5 个嵌套的 for 循环。

然而问题是速度，因为这段代码需要运行大约 100 万次。

我已经在使用线程(此处未显示)将最内部的 for 循环拆分为 10 个并行线程，这已经节省了大量时间。

有没有人看到其他优化的可能性，特别是关于不同的数据结构或类似的东西？

即使我没有“interm= ...”公式，它仍然需要太多时间。

for(j=2;j<=N;j++) {     
    for(k=j;k<=N;k++) {
        moment=0;
        for(i=2;i<=N;i++) {
            for(l=i;l<=N;l++) {
                if(strcmp(mmethod, "emp")==0) {
                    for(a=0;a<nsims;a++) {
                        interm=interm + (double) times[a][k] *
                                        times[a][j]*times[a][i] *
                                        times[a][l];    
                    }
                    interm = (double) interm/nsims;
                    moment = moment + (interm*i*l);
                    interm=0;
                }
            }
        }
        if(!(changed_times[k]==0
             && changed_times[j]==0
             && changed_times[l]==0
             && changed_times[i]==0))
        {
            moments[0][pcount]=(double) moment;
        } else {
            moments[0][pcount]=moments[0][pcount];
        }
        pcount++;
    }
}

Answer 1

注意在你的内部循环中，你是如何查找并乘以 times[a][k]*times[a][j]*times[a][i]每次，即使该表达式对于 a 的每个值都相同.对于乘法和内存查找而言，它可能很昂贵。 (也许编译器足够聪明，可以优化它，我不知道。)不过，您可以尝试在内循环中缓存这些值，如下所示:

  ...
  double akji[nsims];
  for (a = 0; a < nsims; ++a) { akji[a] = times[a][k]*times[a][j]*times[a][i]; }
  for(l=i;l<=N;l++) {
interm=0;
for(a=0;a<nsims;a++) {
  interm += akji[a]*times[a][l]; 
}
moment += (interm*l);
  }
  moment = moment * i / nsims;
  ...