c++ - 非连续数据的显式预取

Question

我对图像的子区域做了很多操作。例如，如果我有一张 100x100 的图像，我可能想要遍历该图像并处理 10x10 像素的 block 。例如:

for(each 10x10 block)
{
  for(each pixel in the block)
  {
    do something
  }
}

这个问题是小块不是连续的内存块(即图像像素按行主要顺序存储，所以当我访问 10x10 block 时， block 的每一行中的像素都是连续的，但是 block 的行不连续。是否可以采取任何措施来加快对这些 block 中像素的访问速度？还是不可能快速访问像这样的数据结构区域？

从我做的大量阅读来看，这听起来像是第一次读取像素，因为循环中唯一的操作可能有用:

// First read the pixels
vector<float> vals(numPixels);
for(pixels in first row)
{
val[i] = pixels[i];
}

// Then do the operations on the pixels
for(elements of vals)
{
 doSomething(vals[i])
}

与我正在做的同时做的事情相比:

// Read and operate on the pixels
for(pixels in first row)
{
 doSomething(pixels[i])
}

但我无法找到有关如何执行此操作的任何实际代码示例(相对于理论解释)。这有什么道理吗？

Answer 1

gcc 有一个名为 __builtin_prefetch 的内置函数.您可以将地址传递给该函数，并且在支持它的目标上，gcc 将发出一条机器指令，导致该地址被加载到缓存中，即使它没有立即使用也是如此。

许多现代图像处理应用程序将图像存储在tiles 中，而不是您描述的行(也称为*扫描线)。例如。 GIMP does that .因此，如果您可以控制图像的存储方式，那么使用平铺方法可能会增加局部性，从而减少缓存未命中并提高性能。