C++ 함수 성능 최적화의 CPU 명령어 세트 최적화

CPU 명령어 세트 최적화는 다음을 포함하여 최신 CPU의 특정 명령어를 활용하여 기능 성능을 향상시키는 기술입니다. AVX 명령어 세트: 여러 데이터 요소를 한 번에 처리하여 성능을 향상시키는 SIMD 명령어를 제공합니다. SSE 명령어 세트: SIMD 명령어 및 보안 메모리 복사와 같은 고급 기능을 제공합니다. 실제 사례: AVX 명령을 사용하여 이미지 필터를 최적화하고 성능을 크게 향상시키며 이미지 처리 시간을 단축합니다.

C++의 CPU 명령어 세트 최적화 함수 성능 최적화

Overview

CPU 명령어 세트 최적화는 최신 CPU에서 제공하는 특정 명령어를 활용하여 기능 성능을 향상시키는 기술입니다. 이러한 명령어는 일반적으로 부동 소수점 계산이나 문자열 처리와 같은 특정 유형의 작업에 최적화되어 있습니다. 이러한 명령어를 사용하면 실행 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

AVX 명령어 세트

AVX(Advanced Vector Extensions)는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 작업을 수행하기 위한 명령어를 제공하는 CPU 명령어 세트입니다. SIMD 작업은 프로세서가 여러 데이터 요소를 동시에 처리할 수 있도록 하여 성능을 향상시킵니다.

예를 들어 다음 코드는 AVX 명령어를 사용하여 병렬로 숫자 집합의 합을 계산합니다.

#include <immintrin.h>

__m256 sum(float* arr, size_t size) {
  __m256 sum_vec = _mm256_setzero_ps();
  for (size_t i = 0; i < size; i += 8) {
    __m256 val_vec = _mm256_loadu_ps(arr + i);
    sum_vec = _mm256_add_ps(sum_vec, val_vec);
  }
  return sum_vec;
}

SSE 명령어 세트

SSE(Streaming SIMD Extensions)는 다음을 수행하는 방법을 제공하는 또 다른 CPU 명령어 세트입니다. SIMD 작업 명령 및 기타 고급 기능.

예를 들어 다음 코드는 SSE 명령어를 사용하여 메모리 세트를 안전하게 복사합니다.

#include <tmmintrin.h>

void secure_memcpy(void* dst, void* src, size_t size) {
  char* dst_char = (char*)dst;
  char* src_char = (char*)src;
  for (size_t i = 0; i < size; i += 16) {
    _mm_storeu_si128((__m128i*)dst_char, _mm_loadu_si128((__m128i*)src_char));
    dst_char += 16;
    src_char += 16;
  }
}

실용적인 예

다음은 CPU 명령어 세트 최적화를 사용하여 이미지 처리 작업을 최적화하는 실제 예입니다.

// 使用 AVX 指令并行化图像滤波器
__m256 filter_image(float* image, float* filter, size_t width, size_t height) {
  __m256filtered_image = _mm256_setzero_ps();
  for (size_t y = 0; y < height; y++) {
    for (size_t x = 0; x < width; x += 8) {
      __m256 image_vec = _mm256_loadu_ps(image + y * width + x);
      __m256 filter_vec = _mm256_loadu_ps(filter);
      filtered_image_vec = _mm256_add_ps(filtered_image_vec,
                          _mm256_mul_ps(image_vec, filter_vec));
    }
  }
  return filtered_image;
}

CPU 명령어 세트 사용 최적화 후 이미지 필터 성능이 크게 향상되어 이미지 처리 시간이 단축됩니다.

위 내용은 C++ 함수 성능 최적화의 CPU 명령어 세트 최적화의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!