C++ 4d 数组内存释放很慢

Question

我的代码中有一个 4D 矩阵，用于解决一些数学问题

int**** Sads = new int***[inputImage->HeightLines];
for (size_t i = 0; i < inputImage->HeightLines; i++)
{
    Sads[i] = new int**[inputImage->WidthColumns];
    for (size_t j = 0; j < inputImage->WidthColumns; j++)
    {
        Sads[i][j] = new int*[W_SIZE];
        for (size_t k = 0; k < W_SIZE; k++)
         {
              Sads[i][j][k] = new int[W_SIZE];
         }
    }
 }

//do something with Sads...

for (int i = 0; i < inputImage->HeightLines; i++)
        {
            int*** tempI = Sads[i];
            for (int j = 0; j < inputImage->WidthColumns; j++)
            {
                int** tempJ = tempI[j];
                for (int k = 0; k < W_SIZE; k++)
                {
                    delete[] tempJ[k];
                }
                delete[] Sads[i][j];
            }
            delete[] Sads[i];
        }
        delete[] Sads;

大小非常大 WidthColumns = 2018, HeightLines = 1332, W_SIZE =7，内存分配非常快但内存释放（删除）非常慢。
有没有办法优化它？
我厌倦了openMP，但它会抛出不相关的缺少DLL的错误……如果我删除了#pragma omp parallel，一切正常。但是很慢……

Answer 1

使用指向...的指针是个坏主意，因为它会大量分割您的数据。

我会创建一个类来管理索引转换并使用一维数组，它有点复杂但会更快。

无论如何，一个技巧：没有什么可以阻止您使用指向内存中非稀疏区域的指针（您预先分配的一维数组）构建您的 int****，然后将其用作 4D 数组。

Answer 2

我可能倾向于使用std::vector。现在内存分配已经为我处理好了（在一次分配/释放中），我得到了免费的复制/移动语义。

我所要做的就是提供偏移量计算：

#include <vector>
#include <cstddef>

struct vector4
{
    vector4(std::size_t lines, std::size_t columns)
            : lines_(lines), columns_(columns)
    , storage_(totalSize())
    {}

    auto totalSize() const -> std::size_t
    {
        return lines_ * columns_ * w_size * w_size;
    }

    int* at(std::size_t a)
    {
        return storage_.data() + (a * columns_ * w_size * w_size);
    }

    int* at(std::size_t a, std::size_t b)
    {
        return at(a) + (b * w_size * w_size);
    }

    int* at(std::size_t a, std::size_t b, std::size_t c)
    {
        return at(a, b) + (c * w_size);
    }

    int& at(std::size_t a, std::size_t b, std::size_t c, std::size_t d)
    {
        return *(at(a, b, c) + d);
    }

private:

    std::size_t lines_, columns_;
    static constexpr std::size_t w_size = 32; // ?
    std::vector<int> storage_;

};

int main()
{
    auto v = vector4(20, 20);
    v.at(3, 2, 5, 1) = 6;
    // other things

    // now let it go out of scope
}

Answer 3

投反对票的人，我更正了这段代码，这在更正之前确实很糟糕。还有什么值得投反对票的吗？如果有，说什么。如果不是，请重新考虑您的投票。

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创建、使用和删除4D数组的正确方法是这样的，使用语句组的闭包来删除自动变量。

{
    const int H = 10;
    const int I = 10;
    const int J = 10;
    const int K = 10;
    int h = 0;
    int i = 0;
    int j = 0;
    int k = 0;
    int fourDimArray [H][I][J][K];
    fourDimArray[h][i][j][k] = 0;
}

如果您需要动态分配，则可以使用 STL 的列表或向量类，或者使用类似的方法以及内联方法，如果您需要极快的速度，则可以从 4D 数组索引计算 1D 数组的索引。

p>

int * fourDimArrayAsOneDim = new int[H*I*J*K];
fourDimArrayAsOneDim[indexFromIndices(h, i, j, k)] = 0;
delete [] fourDimArrayAsOneDim;