通过编写C dll来加速C#中的数学代码？

Question

我有一个非常大的嵌套for循环,其中对浮点数执行一些乘法和加法.

for (int i = 0; i < length1; i++)
{
    double aa = 0;
    for(int h = 0; h < 10; h++)
    {
       aa += omega[i][outsideGeneratedAddress[h]];
    }

    double alphaOld = alpha;
    alpha = Math.Sqrt(alpha * alpha + aa * aa);

    s = -aa / alpha;
    c = alphaOld / alpha;

    for(int j = 0; j <= i; j++)
    {
        double oldU = u[j];
        u[j] = c * oldU + s * omega[i][j];
        omega[i][j] = c * omega[i][j] - s * oldU;
    }
}

这个循环占用了我的大部分处理时间,并且是一个瓶颈.

如果我在C中重写这个循环并从C#接口,我是否可能看到任何速度改进？

编辑:我更新了代码,以显示如何生成s和c.内部循环实际上从0到i,尽管它可能对问题没有太大影响

EDIT2:我在VC++中实现了算法并通过dll将其与C#相关联,并且在启用所有优化后,C#的速度提升了28%.启用S​​SE2的参数特别有效.使用MinGW和gcc4.4进行编译只能提高15%的速度.刚尝试了英特尔编译器,该代码的速度提升了49%.

Answer 1

更新:

如果你编写内部循环来考虑引用的位置会发生什么:

for (int i = 0; i < length1; i++) 
{ 
    s = GetS(i); 
    c = GetC(i); 
    double[] omegaTemp = omega[i]; 

    for(int j = 0; j < length2; j++) 
    { 
        double oldU = u[j]; 
        u[j] = c * oldU + s * omegaTemp[j]; 
        omegaTemp[j] = c * omegaTemp[j] - s * oldU; 
    } 
} 

Answer 2

使用unsafe块和指针索引到您的omega数组.这将消除范围检查的开销,如果您进行了足够的访问,则可能是一个重要的胜利.很多时间也可能花在你GetS()和GetC()你没有提供源代码的功能上.

Answer 3

虽然大多数其他答案倾向于建议您研究 C# 解决方案，但大多数都忽略了一点：如果您使用良好的优化编译器，此方法的 C 代码会更快（我建议 Intel，对于此类代码非常有效） ）。
编译器还将节省一些 JIT 工作，并产生更好的编译输出（甚至 MSVC 编译器也可以生成 SSE2 指令）。默认情况下不会检查数组边界，可能会展开一些循环，总而言之，您可能会看到性能的显着提升。
正如已经正确指出的那样，调用本机代码可能会产生一些开销；然而，如果 length1 足够大，与加速相比，这应该是微不足道的。
您可能肯定会将此代码保留在 C# 中，但请记住，与几个 C 编译器相比，CLR（就像我所知道的所有其他 VM 一样）对优化生成的代码几乎没有作用。