从稀疏数据结构到量化数据类型 by 彭于斌（ @archibate ） 往期录播： https://www.bilibili.com/video/BV1fa411r7zp 课程 PPT 和代码： https://github.com/parallel101/course 本课涵盖：稀疏矩阵、 unordered_map 、空间稀 疏网格、位运算、浮点的二进制格式、内存带宽优 化 面向人群：图形学、 ：每个占据 8 字节 • 如果用更大的数据类型，用时会直接提升两倍！ • 这是因为 i % 2 的计算时间，完全隐藏在内存 的超高延迟里了。 • 可见，当数据量足够大，计算量却不多时，读写 数据量的大小唯一决定着你的性能。 • 特别是并行以后，计算量可以被并行加速，而访 存却不行。 使用 int8_t ：每个占据 1 字节 • 因此我们可以把数据类型变小，这样所需的内存 量就变小，从而内存带宽也可以减小！ 对于右边这种内存瓶颈的循环体，从 4 字节的 int 改成 int8_t ，理论上可以增加 4 倍速度！ • 这就是量化数据类型的思想，把占空间大的数据 类型转换成较小的（损失一定精度，换来性能） 。 • 因此如果你的程序不需要那么高精度，可以考虑 用小点的数据类型。 8 个 bit 合并进一个 int8_t ：每个占据 1/8 字节 • 考虑到我们的 i % 2 只可能是 0 和 1

倍。但是如果你的算法不 适合 SIMD ，则可能加速达不到 4 倍；也有因为 SIMD 让访问内存更有规律，节约了指 令解码和指令缓存的压力等原因，出现加速超过 4 倍的情况。 第 1 章：化简 编译器优化：代数化简 编译器优化：常量折叠 编译器优化：举个例子 编译器优化：我毕竟不是万能的 结论：尽量避免代码复杂化，避免使用会造 成 new/delete 的容器。 简单的代码，比什么优化手段都强。

Latex 完成 可参考点 为什么 为什么讲这个话题？ 为什么要讲数据结构和算法两部分？ 算法相关知识 算法相关知识 • 抽象数据类型 • 时空复杂度 • 复杂度计算 • 基本数据结构复杂度 抽象数据类型 什么是抽象数据类型？ 为什么需要抽象数据类型？ 时空复杂度 • 时间复杂度更被看重 • 时间和空间复杂度不是对立的，可以协同 时间和空间复杂度 复杂度计算 • 大Ｏ标记法（数量级近似）

这是一个实现将两个不同类型 vector 逐元素相加的函数。 • 用 decltype(T1{} * T2{}) 算出 T1 和 T2 类型相加以后的结果，并做 为返回的 vector 容器中的数据类型。 恭喜！你已经基本学废了自动类型推导！ • 《基本鞋废》 • 怎么样，是不是非常方便呢？ • 如果不理解，跳过即可！ 函数也是对象：函数式编程 • 你知道吗？函数可以作为另一个函数的参数！

会采用当前硬件架构的字节序，比如在 x86 上就会变成小端字节序。 Java 这种虚拟机语言会采用大端字节序，因此在小端字节序的硬件上会比较低效，需要额外的字节序转换工作。 为了统一，互联网标准规定，协议包头中传输的数据类型（但凡是多个字节组成的）必须是大端字节序。 假如 x=0x01234567 ，则： int 类型对应的指针类型： int* • 指针，顾名思义，就是“指向”一个内存中的变量。 • 语法规定：任何类型