这个循环可以优化吗？

Question

我正在进行iPhone应用程序的调试/优化阶段。我还有一个瓶颈 - 这是程序唯一出现明显延迟的地方，就在以下循环中：（顺便说一句，我已经使用字母和类型重命名了变量。（在实际应用程序中，真实名称更易读，但在上下文之外没有多少意义，所以我希望这足够清楚。）以下是循环：

for(i=0;i<xLong; i+=yFloat*zShort){
  aFloat=0.0;
  for(int j=i;j<i+yFloat*zShort;j++){
    aFloat=hArray[j]/kFloat;
  }
  bNSNumber = [NSNumber numberWithFloat:aFloat]; 
  [cNSMutableArray addObject:bNSNumber];
}

所有的反对创建和清理都在此循环之外。

（这里的情况应该很简单，但基本上我有一个非常大的数组（数百万个元素），我按照yFloat*zShort长度的块遍历该数组，在该块中添加所有元素，并将最终总和插入另一个数组中。因此，如果hArray长达一百万个元素，而我的块长度为200，我将对前200个元素求和，将该总和插入cNSMutableArray中，并继续移动到hArray中的下一个200个元素。最终，cNSMutableArray将有5000个元素。）

当外部循环约为25k，内部循环约为200时，此代码运行需要约4秒钟。我希望尽可能地减少运行时间，因为在现实世界中，外部循环可能会更大。

有什么想法可以加快速度吗？

感谢您提供的任何想法！

- Eric Christensen

Answer 1

你试过使用C语言风格的浮点数数组来替代NSMutableArray吗？创建那么多NSNumber对象会增加开销。

- Matt Greer

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谢谢。最初数据长度是未知的，但现在已知，所以你是对的，将其转换回C风格数组是有意义的。我会这样做。 - Eric Christensen

Answer 2

首先，根据您的描述，内部循环应该如下：

for(int j=i;j<i+yFloat*zShort;j++){
    aFloat+=hArray[j]/kFloat;
}

无论如何，由于kFloat不会改变，因此您可以将其移出循环并进行一次除法操作：

for(int j=i;j<i+yFloat*zShort;j++){
    aFloat+=hArray[j];
}
aFloat/=kFloat;

话虽如此，这可能会影响最终值的准确性。不知道你具体在做什么，所以我不确定这是否重要。

- R Samuel Klatchko

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啊哈！你发现了一个 bug！我实际上没有对块进行求和。显然，这是最初的意图，但看起来在某个时候，我停止了这样做，这意味着我只是每一步重置 aFloat，当然我不需要这样做。所以我完全删除了内部循环，只设置该块的第一个值为该值，并且时间现在是以前的四分之一。谢谢！ - Eric Christensen

@Eric Christensen：通过删除功能进行优化是一种有趣的方法。我很好奇为什么使用第一个元素和块的平均值一样好？ - e.James

你发布的代码实际上使用了块的最后一个值，如果这很重要的话，而不是第一个值。 - R Samuel Klatchko

@e.James：很多时候，点采样就足够了。一滴苹果汁的味道与整瓶苹果汁的平均味道相同。@RSam：没错，你说得对，但第一滴和最后一滴的味道是一样的，所以无所谓。谢谢。 - Eric Christensen

Answer 3

我看到您已经获得了很好的加速，但是我有一点建议：浮点数除法非常昂贵；您可以预先计算。

float invKFloat = 1.0f / kFloat;

然后乘以这个值，而不是除以 kFloat。这意味着你只需要在外部循环中进行一次除法，而不是每次都进行。

- celion

Answer 4

这似乎是应该在后台线程中进行的计算。

您有几个选择- NSOperation 是一种可行的替代方案，但根据您的数据结构，使用 detachNewThreadSelector:toTarget:withObject: 可能更容易。

- sbooth

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很不幸，用户在循环完成之前没有其他事情可做，因此我认为将其分离出来没有意义。后台线程没有速度优势，对吗？只是可以同时做其他事情，对吧？谢谢。 - Eric Christensen

但如果 Objective-C 跟 Windows Forms 差不多的话，你的 GUI 会锁死，所以这样做可以让你制作一个进度条或者其他东西... - RCIX

是的，这就是我的意思。锁定GUI界面是非常不好的做法 - 最好显示一个（如果可能的话可取消的）进度条或一些指示工作正在进行中。 - sbooth

是的，我明白了。这个循环位于一个加载文件的更长脚本内。整个代码块都在自己的线程中运行，同时我有一个加载屏幕。除非有性能上的好处，否则我不认为需要再开启第三个线程。谢谢。 - Eric Christensen

在这种情况下，你是正确的，再生成一个线程是毫无意义的。 - sbooth

Answer 5

您真的应该避免在紧密循环内创建对象。每次这样做，都会在堆上分配一个新对象，这涉及哈希插入。

- NSResponder

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也许我漏掉了什么。据我所知，上面的代码并没有在循环中创建任何新对象，对吧？ - Eric Christensen