是否可以并行化或展开此循环？

Question

我正在尝试查看是否可以提高 C++ 中以下循环的性能，该循环使用二维向量（_external 和 _Table），并且对上一次迭代具有携带循环依赖性。此外，它在最内层循环中有一个计算索引访问器，这将使 _Table 在右侧的访问是非顺序的。

int N = 8000;
int M = 400
int P = 100;
for(int i = 1; i <= N; i++){
    for(int j = 0; j < M; j++){
        for(int k =0; k < P; k++){
            int index = _external.at(j).at(k);
            _Table.at(j).at(i) += _Table.at(index).at(i-1);
        }
    }
}

我可以做些什么来提高这样的循环的性能？

Answer 1

在我看来，这些语句的顺序是这样的：

    int index = _external.at(j).at(k);
    _Table.at(j).at(i) += _Table.at(index).at(i-1);

被执行对正确性至关重要。 （也就是说，如果i、j、k的迭代顺序发生变化，那么结果就会不同……而且不正确。）

所以我认为你只剩下微优化了，比如将表达式 _Table.at(j).at(i) 和 _external.at(j) 提升到最内层循环之外。

考虑一下：

    for(int k =0; k < P; k++){
        int index = _external.at(j).at(k);
        _Table.at(j).at(i) += _Table.at(index).at(i-1);
    }

此循环重复向_Table.at(j).at(i) 添加数字。由于（通过检查）_Table.at(index).at(i-1) 必须从表格的不同单元格读取（因为i-1 与i），您可以这样做：

    int temp = 0;
    for(int k =0; k < P; k++){
        int index = _external.at(j).at(k);
        temp += _Table.at(index).at(i-1);
    }
    _Table.at(j).at(i) += temp;

这将减少对at 的调用次数，还可能会稍微提高缓存性能。