优化循环添加 [重复]

Question

我有一个任务来优化for循环，以便编译器编译运行更快的代码。目标是使代码在 5 秒或更短的时间内运行，原始运行时间约为 23 秒。原始代码如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define N_TIMES     600000
#define ARRAY_SIZE   10000

int main(void)
{
    double  *array = calloc(ARRAY_SIZE, sizeof(double));
    double  sum = 0;
    int     i;

    printf("CS201 - Asgmt 4 - I. Forgot\n");

    for (i = 0; i < N_TIMES; i++) {

        int     j;

        for (j = 0; j < ARRAY_SIZE; j++) {
            sum += array[j];
            }

        }

    return 0;
}

我的第一个想法是在内部for循环上进行循环展开，使它降到5.7秒，循环看起来像这样：

 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE - 11; j+= 12) {
            sum = sum + (array[j] + array[j+1] + array[j+2] + array[j+3] + array[j+4] + array[j+5] + array[j+6] + array[j+7] + array[j+8] + array[j+9] + array[j+10] + array[j+11]);
                }

在每个循环的阵列中将其取出12个点后，性能不再增加，所以我的下一个想法是尝试引入一些并行性，所以我做了这个：

   sum = sum + (array[j] + array[j+1] + array[j+2] + array[j+3] + array[j+4] + array[j+5]);
   sum1 = sum1 + (array[j+6] + array[j+7] + array[j+8] + array[j+9] + array[j+10] + array[j+11]);

这实际上最终减慢了代码的速度，并且每个附加变量再次减慢了代码的速度。我不确定并行性是否在这里不起作用，或者我是否实现错误，或者这不起作用，所以现在我真的不确定如何再优化它以使其低于5秒。

编辑：我忘了说，我不能对外环做任何更改，只能对内环做任何更改。

EDIT2：这是我试图为我的作业优化的代码部分：

        for (j = 0; j < ARRAY_SIZE; j++) {
            sum += array[j];
            }

Im使用带有gcc-m32-STD = GNU 11-Wall-g a04 . c-o a04标志的gcc编译器，所有编译器优化都被关闭

Answer 1

您可以将变量“j”的声明移出循环，如下所示：

 int j;
 for (i = 0; i < N_TIMES; i++) {

    //int     j; <-- Move this line out of the loop
    for (j = 0; j < ARRAY_SIZE - 11; j+= 12) {
        sum = sum + (array[j] + array[j+1] + array[j+2] + array[j+3] + array[j+4] + array[j+5] + array[j+6] + array[j+7] + array[j+8] + array[j+9] + array[j+10] + array[j+11]);
    }
 }

您不需要在每次循环运行时都声明一个新变量“j”。

Answer 2

既然j和我不互相依赖，我想你可以这样做：

for (j = 0; j < ARRAY_SIZE; j++) {
    sum += array[j];
}

sum *= N_TIMES