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No.３４８．処理速度の向上とメモリーの節約方法について

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No.2244		処理速度の向上とメモリーの節約方法について投稿者---よっち(2002/07/30 17:26:10)
		膨大な大きさの行列のN乗計算(といってもちょっと普通の計算方法ではなく、0X=X0==0,XY=YX==X+Y、という計算など条件によって計算方法がかわるのですが、)をしたいのですが、あまりにも大きいため計算に時間がかかってしまいます。また、メモリーも節約したいので０をなくした構造体を使用しています。というわけで、ちょっとうまくやりたいことを説明できないのですが、単純に行列などの繰り返し文を多用するプログラムの処理速度を速くするコツとメモリーを節約するコツなどありましたら教えてください。ちなみにプログラム等は下記に置いておくので良かったら見てください。 http://wwwsv1.u-aizu.ac.jp/~m5061210/matrix/

No.2252		Re:処理速度の向上とメモリーの節約方法について投稿者---kikk(2002/07/31 16:57:37)
		ども。高速化や省メモリの必要性の議論はおいておくとして。ほとんどの場合は、アルゴリズムがどうしようもないものでない限り、メモリと速度はトレードオフになります。 (他の方のレスにもありますが)まず、ボトルネックやメモリ消費量の検討をしてください。コンパイル時に必要なオプションを指定した後、tcovかgcov で各行の実行回数が得られます。たくさん実行されているところを重点的に攻めてください。また静的なメモリ消費量はmemでわかります(使わなくてもだいたいはわかりますが)。それと(正しく動くことが確認できたあとで)コンパイラの最適化を最強にしてください。gccでは普通は-O2か-O3で足りますが、全部ONになるわけではないようなので、別途必要なものをONにしてください。なお、実数の場合に精度を犠牲にするオプションもあるので注意してください。疎行列の格納方法は検索すればいくつかでてきますが、基本的には非零成分のリンクリストになるようです。詳細は、数値解析や有限要素法の本をあたってください。ざっとみたところ、そういうふうに作ってあるようですが、行列のべき乗計算の部分で、普通の配列表現に戻しているようですが、そのまま計算できると思います。 #コード中に乗算が1回も出てこないのは何か特別な条件がある? それと最内周ループで関数を呼ぶのはどうかと思います。どうしても関数にしたいならば引数付きマクロかインライン関数を使ってみてください。またループ中の条件分岐が多いのでどうにかしてループの外に追い出してみてください。 #最内周ループの中身は最初に書くといいかもしれませんもっと速度がほしい場合はループ展開をしてください。コンパイラでの展開は効かないことがありますので。あと、2進アルゴリズムの適用を検討してください。配列でデータを保持しているならさらにキャッシュの話があるのですが、今回は無理でしょう。これからさらにいろいろ手をいれるかもしれませんが、そのまえにコードの見通しをもっとよくしておいたほうがよろしいかと。では。