设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › C++ 比 Octave 慢好多，怎么破？
12下一页
返回列表 发新帖
查看: 5266|回复: 27
打印 上一主题 下一主题

[信息技术] C++ 比 Octave 慢好多，怎么破？

[复制链接]
雷达
  • TA的每日心情
    怒
    2025-9-22 22:19

    • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘
    跳转到指定楼层
    楼主
     楼主| 发表于 2022-9-23 06:27:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 雷达 于 2022-9-23 06:29 编辑
    * v2 E' S+ b# t
    " g' n9 w! @0 @- L做一个数字信号处理的小算法，需要算互相关。
    . H" E. x4 Y; t# E( m先用 Octave （兼容matlab 那个东东） 做了一下，感觉慢，走通后就用C++ 重写，结果比 Octave 还慢，目测能慢10倍，很不科学啊。0 ~2 c$ N( }7 ^; t. U# l' [

    - i. ]6 {5 Q% Z# Y" ROctave的互相关有现成函数 xcorr,  C++ 需要自己写。互相关是一个一维矢量和一个二维数组里的矢量依次做。矢量里是复数数据，没有用 STL，自己做了个  Re/Im 的struct，其实就是两个四字节 float 。
    $ S2 x- t) }8 K8 I" ^: L0 S4 u互相关的最基本运算是两个复数的乘法，就是四次 float 乘法再相加，所以本质上影响速度的应该就是 float 乘法和加法。, U& I. |7 l+ Q! g3 ]( c! s$ N

    : A/ K. ~" R  ]0 I% VC++ 用的是VS 社区版，估计编译器不给力，但也不至于差这么多啊。
    7 W9 U) Z" \& }5 b) J) T! g, Y4 I$ O. S5 s) t9 i" s
    高手们给分析分析,  多谢了。
    $ n# {7 ]0 @5 y3 W8 x

    评分

    参与人数 3爱元 +18 收起 理由
    helloworld + 4
    MacArthur + 4
    indy + 10 伙呆了

    查看全部评分

    回复

    使用道具 举报

    雷声

    该用户从未签到
    沙发
    发表于 2022-9-23 07:02:18 | 只看该作者
    互相关这种是最适合矢量化的，Octave应该是用SIMD 或者CUDA写了核心的计算部分。所以比没有优化的快很多。我差不多20年前做过类似的二维相关处理，优化过的比老师自己写的快了三四十倍，实验室的小崽子们怨声载道。因为本来等处理完一次数据需要差不多六七个小时，正好打游戏。优化完了之后不到二十分钟就好了。啥也干不了。' H, S2 b: z0 x/ b& z% }
    你想省事的话用Intel的IPP库，里面有现成的高度优化的互相关函数。或者用CUDA自己写一个。
    , G% y$ x7 I0 z% N+ B1 e; H你做信号处理很熟的话，这个还可以用FFT来做。应该会更快一些。九十年代很多人这么处理，主要是那时候CPU实在太慢。现在基本用不着了。而且FFT前后处理比较麻烦，加窗什么的。

    点评

    给力: 5.0 油菜: 5.0
    涨姿势: 5.0
    住在乡下
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-23 22:31
    陈王奋起挥黄钺
    油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-23 18:40
    马鹿
    油菜: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-23 11:16
    colin1992
    给力: 5
      发表于 2022-9-23 09:14

    评分

    参与人数 2爱元 +18 收起 理由
    雨楼 + 8
    colin1992 + 10

    查看全部评分

    回复 支持 1 反对 0

    使用道具 举报

    雷达
  • TA的每日心情
    怒
    2025-9-22 22:19

    • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘
    板凳
     楼主| 发表于 2022-9-23 08:13:54 | 只看该作者
    本帖最后由 雷达 于 2022-9-23 08:15 编辑   \6 z* C' V( @2 _; ]8 D9 i
    雷声 发表于 2022-9-23 07:02
    4 x6 `$ ]# ^9 ?+ K$ {互相关这种是最适合矢量化的，Octave应该是用SIMD 或者CUDA写了核心的计算部分。所以比没有优化的快很多。 ...

    : `/ W! A! F7 f" A3 w8 }: Y5 \/ }3 P, |) Q- E- J
    嗯， 我就是觉得 FFT 反而麻烦，互相关代码本身倒真没有几行。那看来就用 octave 就好了，没必要再用C++重写了。  B# x" U  @: G( B1 o
    另外，我现在就是用指针数组，如果用 STL 的Vector 会不会更快一些？
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    地板
    发表于 2022-9-23 09:18:16 | 只看该作者
    Octave/Matlab内部对数值计算做了很多并行和优化。内核甚至是用Fortran写的。你用C++重写，没有做并行优化，真未必比他们的性能好。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    阿忙
  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10

    • 签到天数: 1748 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2022-9-23 09:55:04 | 只看该作者
    Matlab不是浪得虚名的，要打败它还是要下点功夫才行
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    雷达
  • TA的每日心情
    怒
    2025-9-22 22:19

    • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘
    6#
     楼主| 发表于 2022-9-23 11:00:38 | 只看该作者
    本帖最后由 雷达 于 2022-9-23 11:10 编辑 - x# T) o  u1 o# f; I

    . U# Z; H: n1 W* C研究了一下，似乎可以用预处理指令对浮点运算做一些优化。这个问题比我最初想象的要复杂得多
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    2025-10-6 22:20

    • 签到天数: 3580 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2022-9-23 11:18:11 | 只看该作者
    汇编快！
    回复

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前

    • 签到天数: 1948 天

    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2022-9-23 11:34:49 | 只看该作者
    本帖最后由 数值分析 于 2022-9-23 11:48 编辑 % B8 B1 B% P8 f; Z, u4 R* g
    # k& Q  \; @& X$ x; k) s
    C++ code 用的是普通乘法？换成sse/avx向量乘法试试？
    7 z% m4 C* A6 v, P# a  g+ E- ~并且是单线程的？加个openmp并行试试* S3 D% j4 `7 {3 C9 h& T& {
    或者调用mkl 库的互相关函数试试  r; }# c- m6 b" x1 N6 u

    点评

    +1: 5.0 给力: 5.0
    涨姿势: 5.0
    住在乡下
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-23 22:32
    colin1992
    +1: 5
      发表于 2022-9-23 11:55
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    mark
  • TA的每日心情
    衰
    2024-2-11 13:31

    • 签到天数: 141 天

    [LV.7]分神
    9#
    发表于 2022-9-23 11:43:35 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2022-9-23 11:18$ ]( U+ O, m7 A
    汇编快！
    : C) K5 O1 l; X1 l( j9 J$ s
    这种问题的优化, 在语言层面没太大意义, c++和汇编没什么本质区别.
    $ W8 P+ ~2 F4 n4 d5 ?' l" Z6 I+ X+ {2 k$ B8 |* V% f- l7 ~
    最好还是用高性能的计算库, 比如intel的ipp,或者看看gpu方面有没有类似的库.
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    走两步

    该用户从未签到
    10#
    发表于 2022-9-23 12:59:58 | 只看该作者
    涉及矩阵的用blas
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    11#
    发表于 2022-9-23 14:05:11 | 只看该作者
    实际使用中要考虑综合成本/时间。比如用octave /Python 解决起来简单。自己另起炉灶麻烦些。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    雷声

    该用户从未签到
    12#
    发表于 2022-9-23 15:48:12 | 只看该作者
    雷达 发表于 2022-9-23 08:13) ]: b* I1 a8 t1 K9 A
    嗯， 我就是觉得 FFT 反而麻烦，互相关代码本身倒真没有几行。那看来就用 octave 就好了，没必要再用C++ ...

    : a/ g; }; v5 DSTL对性能优化没什么帮助，只是写起来比较安全而已。
    2 a: [; }1 N# e; |下面数值分析回答的是对的，要么用avx自己写，要么就凑合用octave得了。* s4 u' }/ Q2 y6 G$ k# q: P
    买个Ipp库虽然不贵，但是还是要几百刀的吧？9 q1 t3 r3 E. l
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    四处张望
  • TA的每日心情
    怒
    前天 22:24

    • 签到天数: 1666 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2022-9-23 16:05:15 | 只看该作者
    矩阵最简单用eigen，然后enable  avx2以上
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    2025-10-6 22:20

    • 签到天数: 3580 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2022-9-23 20:24:06 | 只看该作者
    mark 发表于 2022-9-22 22:439 h; P' A9 W4 g. h5 U
    这种问题的优化, 在语言层面没太大意义, c++和汇编没什么本质区别.' U6 ^& X/ B" a: f# `! u

    ( y5 {& F* H0 z, V, [: D' r最好还是用高性能的计算库, 比如inte ...

    ! w8 E$ x+ U8 ~我不是it的，说汇编是起哄呢
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    沉宝

    该用户从未签到
    15#
    发表于 2022-9-23 20:53:40 | 只看该作者
    雷声 发表于 2022-9-23 15:48
    7 \3 F4 H* B  K# MSTL对性能优化没什么帮助，只是写起来比较安全而已。
    + p' V! ]% \8 N; D1 c+ J下面数值分析回答的是对的，要么用avx自己写，要么 ...

    ) f2 s4 i* y& ]你觉得在用AVX自己写与用GPU加速的Octave之间，谁有可能性能上超出？（基于中等价位的硬件水平）
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前

    • 签到天数: 1948 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2022-9-23 21:37:24 | 只看该作者
    本帖最后由 数值分析 于 2022-9-23 23:50 编辑
    & E3 L7 U8 w5 [- y' ^& l# J
    沉宝 发表于 2022-9-23 20:53/ s6 {" r  n4 s, U% V
    你觉得在用AVX自己写与用GPU加速的Octave之间，谁有可能性能上超出？（基于中等价位的硬件水平） ...
    ) K; e1 \) V/ s( v! ]

    . w3 w, s" c; s% f必然是GPU啊，10来个核心对上千个计算单元。。。! f7 h6 [1 O7 Z! e. R

    7 a2 v( y, i  N5 U有道是 双拳难敌四手 一虎不如群狼
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    ltpub

    该用户从未签到
    17#
    发表于 2022-9-26 18:34:55 | 只看该作者
    先用性能探查器看下热点在哪里，用前面坛友们的方法针对性优化下，满足了应用需求就收手（心中牢记那句箴言：又不是不能用！）: _6 V5 p- ^3 T. t2 |5 f1 u$ M% x
    ' `+ U/ M5 P# X7 t
    不知道vs的社区版带不带性能探查器，不行的话用pro/ent试用几天应该是不违规的，实在不行把C++编译到Linux下，那perf工具可就多了去了
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    机器猫
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-2-8 10:08

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    18#
    发表于 2022-9-26 23:30:40 | 只看该作者
    mark 发表于 2022-9-23 11:43
    ) ?+ h* @  c9 R; c/ `1 r8 f, P这种问题的优化, 在语言层面没太大意义, c++和汇编没什么本质区别.9 S9 }  V$ w+ G$ D# g* x

    ) w- i8 h8 v, G2 v; s! @; u最好还是用高性能的计算库, 比如inte ...

    # w1 R9 G) v$ G) q区别还是很大的。编译器的优化还到不了那种程度。7 X, }9 I4 g$ S8 z1 G3 C
    你说的那些“高性能的计算库”很多估计都是专门的人用汇编手工优化出来的。那个得对要优化的系统非常熟悉的人来干，打个比方那条指令用在哪个地方会导致cache需要加载，这些都必须考虑到
    2 U- ]/ |7 I, s8 R  S! A' R  }* L$ l2 g8 O( E1 ~" i; g
    当然对于调用这些库的代码来说，一般C和汇编区别不大
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    沉宝

    该用户从未签到
    19#
    发表于 2022-10-2 01:38:20 | 只看该作者
    现在进展怎么样了？
    2 t' G8 [6 ]) ?  Y5 |0 Y7 V5 z% ]1 x$ O+ I
    想了解一下你问题的规模：8 f, r$ s/ @- `% X
    1) 你说互相关是一个一维矢量和一个二维数组里的矢量依次做，那么这个二维数组有什么特殊意义吗？需要对所有维度按列操作并返回一个矩阵，还是就是简单的一对一算过去？换一句话，本质上要的是一个1-维互相关算法，还是N-维互相关算法。
    * y  _& ~5 {. L; M2) 矢量和一个二维数组的长度大概是多少？
    7 q( \4 l& U% ?2 d8 _% V; X" ~3 L3) Octave 大约跑了多长时间，你心里期望的速度大约是多少？
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    雷达
  • TA的每日心情
    怒
    2025-9-22 22:19

    • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘
    20#
     楼主| 发表于 2022-10-2 03:04:55 | 只看该作者
    本帖最后由 雷达 于 2022-10-2 03:06 编辑
    ) D9 f/ i1 G7 e; e
    沉宝 发表于 2022-10-2 01:38! l4 y  p7 e; a$ `& O
    现在进展怎么样了？2 E+ M! O# h( u7 W  I- [1 a

    9 M! G5 X' F' B8 h, r0 N& t' ^想了解一下你问题的规模：
    ' }) L3 U, Z: c
    ! O! c/ M, V! N; w
    多谢关注。, E: T) d5 `$ m1 H( m' C( E! f
    规模还比较大，一个至少3万*3万的二维浮点复数矩阵，用一个4000点复数矢量对矩阵的每一个3万点矢量做互相关，重复3万次这种互相关。 9 ^8 ]: l0 r( ?6 q  S% H
    我已经试验成功了 AVX 算浮点内积和 VS 优化， 再加上多核并行，我希望能至少和 octave 打平。但现在手头有其他事，还没有时间改正式代码。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    下一页 »
    12下一页
    返回列表 发新帖

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-10-15 23:52 , Processed in 0.037163 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表