我应该使用查找列表而不是大量乘法吗？

Question

在我的应用程序中，我有一个非常大的字节数组，它是一个扁平的 3 维数组，我们使用 3 个嵌套的 for 循环 (x, y, z) 填充数组，然后我们使用一点点得到我们想要的值一点数学，最具体地说：

获取数组中的索引：

return x + z*SizeX + y*SizeX*SizeZ;

并返回 x/y/z 坐标，给定一个索引：

int index = pos;
var y = (ushort) (pos/SizeX/SizeZ);
pos -= y*SizeX*SizeZ;
var z = (ushort) (pos/SizeX);
pos -= z*SizeX;
var x = (ushort) pos;

return new BlockPos(x, y, z, index, this);

首先，我想第二个可以提高效率，我只是不知道该怎么做，任何帮助将不胜感激：P

我的主要问题是，为 y 和 x 值（在加载类时填充）创建一个查找表会更快，还是将乘法保留在那里更快？

编辑 在某些情况下，这个数学被称为很多，所以如果它更快，即使对于更长的启动它也会使差异更好。

Answer 1

在大多数语言和架构中，乘法将成为一个（或几个）机器指令。虽然这些指令可能相对昂贵，但它们应该仍然比执行查找操作更便宜 - 而且查找操作很可能需要乘法。

例如“定位数组的第 4 个元素”将是

<array base address> + (3 * <array element size>)

根据您的伪代码，我建议的唯一优化是执行一次“常量”操作（例如 SizeX*SizeZ），然后存储这些结果。

Answer 2

这些可能会加快你的速度；

• 制作 SizeX、SizeY、SizeZ 常量
• 预计算 SizeXZ = SizeX * SizeZ 和其他（也作为常量）；

预先计算的数组索引不会给您带来太多好处，因为预先计算的列表会非常大，而且调查它可能不会像做很少的简单数学那样更快。

C# 中的数组操作相对较慢（与其他一些语言相比），因为大多数访问都经过边界检查。有一些方法可以解决这个问题；

• 在不安全的部分放置一个紧密的数组循环并使用指针 见Large array arithmetics in C# 或谷歌“矩阵乘法不安全的 c#”
• Mono 有一个参数可以跳过边界检查。 可能在你的情况下会更快

另一个加速可能是安排你的数学循环，使你的数学处理顺序访问大数组。这样，每次访问都受益于数据通常已经通过先前的计算获取到 cpu-cache 的事实。因此，以这样的方式构建 x,y,z 循环，即得到 index=1、index=2、index=3 等。而不是 index = 0、index= 256、index = 512 等。