Улучшение производительности преобразования типов в Delphi: эффективное взаимодействие с подсистемой

Delphi , Синтаксис , Массивы

Вопрос, поднятый в данном запросе, связан с эффективностью преобразования массивов чисел с плавающей точкой в Delphi. Разработчик сталкивается с необходимостью преобразования массива векторов одинарной точности (single) в массив векторов двойной точности (double), чтобы обеспечить взаимодействие между высокоуровневым приложением и низкоуровневой подсистемой, использующими разные типы данных.

Описание проблемы

Приложение работает с массивами векторов, где каждый вектор представлен записью с полями одинарной точности. Подсистема ожидает массивы векторов с полями двойной точности. В текущей реализации для преобразования используется цикл, в котором каждый элемент массива одинарной точности копируется в соответствующий элемент массива двойной точности.

Текущее решение

uses unApplication, unSubSystem, ...;
procedure ConvertValues;
var
  singleVecArr: TvectorArray;
  doubleVecArr: TvectorDArray;
begin
  singleVecArr := someFunc;
  SetLength(doubleVecArr, Length(singleVecArr));
  for i := 0 to Length(singleVecArr) - 1 do
    doubleVecArr[i] := singleVecArr[i];
end;

Альтернативные подходы

1. Параллельное выполнение: Разделение массива на части и выполнение преобразования в нескольких потоках может ускорить процесс, особенно если использовать многопроцессорную систему.
2. Использование ассемблера: Применение инструкций SIMD (Single Instruction, Multiple Data) с помощью ассемблера, например, SSE, может ускорить преобразование, но требует тщательной настройки и может быть неэффективным для отдельных элементов.

Подтвержденный ответ

Перед оптимизацией важно провести профилирование кода, чтобы определить, действительно ли преобразование является узким местом. В большинстве случаев время, затрачиваемое на преобразование, будет незначительно по сравнению с другими операциями. Кроме того, использование стандартных операций с плавающей точкой в Delphi обычно не приводит к задержкам из-за внутренней работы с плавающей точкой в FPU.

Заключение

Если после профилирования выяснится, что преобразование является узким местом, стоит рассмотреть возможность использования многопоточности или ассемблерных инструкций для ускорения процесса. Однако, важно помнить о потенциальных ограничениях, таких как выравнивание памяти и совместимость с аппаратным обеспечением.

Пример использования ассемблера

procedure SingleToDoubleVector(var S: TVector; var D: TVectorD);
asm
  movups    xmm0, [eax]     ;// Загрузка S в xmm0
  movhlps   xmm1,  xmm0     ;// Копирование высоких двух одинарных чисел из xmm0 в xmm1
  cvtps2pd  xmm2,  xmm0     ;// Преобразование низких двух одинарных чисел из xmm0 в двойные в xmm2
  cvtss2sd  xmm3,  xmm1     ;// Преобразование одного одинарного числа из xmm1 в двойное в xmm3
  movupd    [edx],  xmm2    ;// Перемещение двух двойных чисел из xmm2 в D (.X и .Y)
  movsd     [edx+16],xmm3    ;// Перемещение одного двойного числа из xmm3 в D.Z
end;

Этот пример демонстрирует использование инструкций SSE для преобразования одного одинарного вектора в двойной вектор. Обратите внимание, что код делает предположения о выравнивании полей в записях и может потребовать дополнительной настройки для оптимальной работы.

В статье представлены основные аспекты, которые следует учитывать при работе с преобразованием типов в Delphi, а также предложены методы для улучшения производительности в случае, если это действительно необходимо.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Разработчик в Delphi столкнулся с необходимостью эффективного преобразования массива векторов одинарной точности в массив векторов двойной точности для обеспечения совместимости между высокоуровневым приложением и низкоуровневой подсистемой.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Массивы ::