消除中间本征阵列

Question

Eigen是否制作任何中间数组来计算x或Eigen只是将值放入simd寄存器并进行计算？

一般来说，如何知道Eigen制造了多少中间体？

在循环的每一个周期中，Eigen会为中间产物分配新的内存吗？

是否有任何方法可以确保eigen不会产生任何中间产物？它是否有一个类似于“EIGEN_NO_INTERMEDIATE”的宏？

#include <Eigen/Eigen>
#include <iostream>

using namespace Eigen;

template<typename T>
void fill(T& x) {
    for (int i = 0; i < x.size(); ++i) x.data()[i] = i + 1;
}

int main() {
    int n = 10;  // n is actually about 400
    ArrayXXf x(n, n);
    ArrayXf y(n);
    fill(x);
    fill(y);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {  // many cycles
        x = x * ((x.colwise() / y).rowwise() / y.transpose()).exp();
    }
    std::cout << x << "\n";
}

Answer 1

您可以将钩子添加到DenseStorage构造函数中，如下所示：

#include <iostream>

static long int nb_temporaries;
inline void on_temporary_creation(long int size) {
  if(size!=0) nb_temporaries++;
}

// must be defined before including any Eigen header!
#define EIGEN_DENSE_STORAGE_CTOR_PLUGIN { on_temporary_creation(size); }

#define VERIFY_EVALUATION_COUNT(XPR,N) {\
    nb_temporaries = 0; \
    XPR; \
    if(nb_temporaries!=N) { std::cerr << "nb_temporaries == " << nb_temporaries << "\n"; }\
  }

#include <Eigen/Core>
using namespace Eigen;

template<typename T>
void fill(T& x) { for(int i=0; i<x.size(); ++i) x(i)= i+1; }

int main() {
    int n=10;
    ArrayXXf x(n,n); fill(x);
    ArrayXf y(n); fill(y);

    for(int i=0; i<10; ++i)
    {
        VERIFY_EVALUATION_COUNT( x = x * ((x.colwise()/y).rowwise()/y.transpose()).exp(), 0);
    }
    std::cout << x << '\n';
}

本质上，这就是Eigen在其testsuite中的某些部分所做的工作：参见此处了解testsuite中的原始定义，以及此处了解testsuite中的示例用法。

或者，如果您只关心中间内存分配，可以尝试使用宏EIGEN\u RUNTIME\u NO\u MALLOC——这将允许固定大小的表达式计算为临时表达式，因为它们只在堆栈上分配。