我是 C++ 编程的新手。我试图看到将我所有的 MatLab 软件迁移到 C++ 的好处。我正在做一些有限元的东西，主要是非线性的，所以我需要大量执行的操作之一是两个向量的叉积。我在 Matlab 和 C++ 中测试了两个实现，C++ 似乎要快得多。在 C++ 中，两种不同的实现给出了不同的时序。我正在使用英特尔 MKL。
这是代码：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <mkl.h>
void vprod( double vgr[3], double vg1[3], double vg2[3]);
int main() {
double v1[3]={1.22, 2.65, 3.65}, v2[3]={6.98, 98.159, 54.65}, vr[3];
int LC=1000000;
int i,j,k;
double tiempo=0.0, tinicial;
//------------------------------------------------------------------------
std::cout << "INLINE METHOD: " << std::endl;
tinicial = dsecnd();
for (i=0; i<LC; i++){
vr[0] = v1[1]*v2[2]-v1[2]*v2[1];
vr[1] =-(v1[0]*v2[2]-v1[2]*v2[0]);
vr[2] = v1[0]*v2[1]-v1[1]*v2[0];
};
tiempo = (dsecnd() - tinicial);
std::cout << "Tiempo Total: " << tiempo << std::endl;
std::cout << "Resultado: " << vr[0] << std::endl;
//------------------------------------------------------------------------
//------------------------------------------------------------------------
std::cout << "FUNCTION METHOD: " << std::endl;
tinicial = dsecnd();
for (i=0; i<LC; i++){
vprod (vr,v1,v2);
};
tiempo = (dsecnd() - tinicial);
std::cout << "Tiempo Total: " << tiempo << std::endl;
std::cout << "Resultado: " << vr[0] << std::endl;
//------------------------------------------------------------------------
std::cin.ignore();
return 0;
}
inline void vprod( double vgr[3], double vg1[3], double vg2[3]){
vgr[0] = vg1[1]*vg2[2]-vg1[2]*vg2[1];
vgr[1] =-(vg1[0]*vg2[2]-vg1[2]*vg2[0]);
vgr[2] = vg1[0]*vg2[1]-vg1[1]*vg2[0];
}
我的问题是：为什么第一个实现比第二个快 3 倍？这是函数调用开销的结果吗？谢谢 ！！！
编辑：我已经修改了代码，以避免编译器“猜测”带有常量向量的循环的结果。正如@phonetagger 所示，结果非常不同。不使用 vprod 函数有 28500 微秒，使用该函数有 29000 微秒vprod。这个数字是使用 Ox 优化获得的。如果启用了 inline 关键字，则更改优化不会影响比较，尽管数字有所提高。此外，如果不使用 inline 关键字（并且优化已关闭），则不使用 vprod 函数的时间为 32000，使用该函数的时间为 37000。因此函数调用开销可能在 5000 微秒左右。
新代码是：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <mkl.h>
//#include <mkl_lapack.h>
void vprod( double *vgr, int ploc, double *vg1, double *vg2);
int main() {
int nv=1000000;
int dim=3*nv;
double *v1, *v2, *vr; // Declare Pointers
int ploc, i;
double tiempo=0.0, tinicial;
v1 = new double [dim]; //Allocate block of memory
v2 = new double [dim];
vr = new double [dim];
// Fill vectors with something
for (i = 0; i < dim; i++) {
v1[i] =1.25 + (double)(i+1);
v2[i] =2.62+ 2*(double)(i+7);
}
//------------------------------------------------------------------------
std::cout << "RUTINA CON CODIGO INLINE: \n" ;
tinicial = dsecnd();
ploc = 0; // ploc points to an intermediate location.
for (i=0; i<nv; i++){
vr[ploc] = v1[ploc+1]*v2[ploc+2]-v1[ploc+2]*v2[ploc+1];
vr[ploc+1] =-(v1[ploc]*v2[ploc+2]-v1[ploc+2]*v2[ploc]);
vr[ploc+2] = v1[ploc]*v2[ploc+1]-v1[ploc+1]*v2[ploc];
ploc +=3;
};
tiempo = (dsecnd() - tinicial);
std::cout << "Tiempo Total: " << tiempo << ".\n";
std::cout << "Resultado: " << vr[0] << ".\n";
delete v1,v2,vr;
v1 = new double [dim]; //Allocate block of memory
v2 = new double [dim];
vr = new double [dim];
//------------------------------------------------------------------------
//------------------------------------------------------------------------
std::cout << "RUTINA LLAMANDO A FUNCION: \n" ;
ploc=0;
tinicial = dsecnd();
for (i=0; i<nv; i++){
vprod ( vr, ploc, v1, v2);
ploc +=3;
};
tiempo = (dsecnd() - tinicial);
std::cout << "Tiempo Total: " << tiempo << ".\n";
std::cout << "Resultado: " << vr[0] << ".\n";
//------------------------------------------------------------------------
std::cin.ignore();
return 0;
}
inline void vprod( double *vgr, int ploc, double *vg1, double *vg2) {
vgr[ploc] = vg1[ploc+1]*vg2[ploc+2]-vg1[ploc+2]*vg2[ploc+1];
vgr[ploc+1] = -(vg1[ploc]*vg2[ploc+2]-vg1[ploc+2]*vg2[ploc]);
vgr[ploc+2] = vg1[ploc]*vg2[ploc+1]-vg1[ploc+1]*vg2[ploc];
}