C代码优化

Question

我试图优化一些C代码，这是我第一次。作为第一步，我转储了我的可执行文件，以查看汇编程序代码。例如，对于此函数：

void init_twiddle(int N)
{
  int i=0;
  for(i=0; i<ELEMENTS_HALF; i++)
  {    
     twiddle_table[i].re = (float)   cos((float)i * 2.0 * PI / (float)N);
     twiddle_table[i].im = (float) - sin((float)i * 2.0 * PI / (float)N);
  }
}

如果我这样做不会更好：

    void init_twiddle(int N)
{
  int i=0;
  float puls = 2.0 * PI / (float)N;
  for(i=0; i<ELEMENTS_HALF; i++)
  {    
     twiddle_table[i].re = (float)   cos((float)i * puls);
     twiddle_table[i].im = (float) - sin((float)i * puls);
  }

为了避免重复数千次的多媒体操作和div操作

Answer 1

不幸的是，你的第一步已经错了。

不要盲目地遍历优化任意循环的代码，这些循环可能或者(更可能)不会影响性能(可能是因为该代码很少被调用，以至于它并不真正使用任何运行时)。

优化的意思是:你首先需要知道我的程序在哪里花费的时间？使用定时测量来缩小程序大部分时间的使用范围(您可以使用本地日志记录，使用美国计时器或分析应用程序)。如果没有一些数据，您甚至都不会看到编译器已经帮助了您哪些地方，并且可能已经最大限度地排除了所有的可能性，即使您的代码看起来有一些更快的潜力(现代编译器确实非常擅长这一点)。

只有当您了解应用程序中的热点时，才应该开始优化这些热点。

Answer 2

问题是它是一个浮点表达式，浮点运算是不可交换的。因此，对于遵循IEEE 754的编译器来说，优化通常是无效的。因此，要么您必须手动进行此优化，要么您必须告诉编译器将浮点数作为优化目的的交换(在gcc和clang中，您使用-ffast-math来完成此操作)。这将在结果值中引入一些细微的变化。

用于比较程序集：

• 没有数学
• 用数学

Answer 3

你可以做得更快，实际上你只需要一个正弦和一个余弦(这是灾难性的慢)。你要做的是计算一个小矢量的坐标，你在原点旋转，另一种方法是在原点旋转这个矢量，一步一步。单步旋转矩阵是单个正弦和余弦的代价。

当然，这可能有点不准确，但是如果你做了一个合理的步骤，就不会有什么大麻烦了。