關於c 語言跟向量運算

Question

我想基本上在c 語言上要作向量的運算應該都是用loop 來作，但我發現這樣寫的程式效率好低，我用loop 寫的程式跟matlab 用向量的方式寫的，同樣的演算法，只差在解ax=b上，因為需要大量的LU 分解，我用c 寫的，比matlab 慢好多。

上網查了資料，像p4 的sse2 指令集是不是可以拿來用(好像跟 SIMD有關)，可以給我一些關於c 語言在使用sse2 及向量運算的資料跟建議嗎？

Answer 1

C 雖是中階語言，但仍想避免程式師直接使用 ASM。
所以，C 用 SSE2 應該是〝不可能〞！

怎麼辦呢？靠 Compiler 求援！
SSE2 是 2000 提出的東東，所以，要新一點的 Compiler 才會支援。
像 Intel 出的 C Compiler 就有支援。
有的 Compiler 要在 Compiler 時加參數，如： -msse2

MatLab 的原始程式是世界級的高手寫的，而且是專精數學運算的程式高手。
像我們這種到處都會、卻啥都不懂的肉腳級〝高〞手，不要想去和他們比速度！

而，像LU分解這類矩陣運算，牽涉到準度、會不會把有解的算成沒解的．．．的問題，不光是速度！
那些高手，會用很簡單的方法，〝立刻〞判斷出要不要 partial/full pioviting。

您的〝博士〞研究方向要是與這無關，就不要想和他們比速度了！
若只是碩士或以下，放棄吧！
你要的是 LU 正確的答案，來幫助你真的要研究的東東的結果，不是嗎？

另外，我現在在研究的是矩陣內積速度的問題。才剛開始研究，恕不能多說。
只能告訴你：除非你要研究 LU 的速度，不然，不要太執著在上面！
找找看有沒有有支援 SSE2 的 Compiler ，比較簡單。

Answer 2

用編譯語言速度比直譯語言慢，我可以很肯定的說你不需要用SSE，用了一樣慢

矩陣運算都有一些撇步
如果不得要領，計算是快不起來的
第一個想出來可能很難(Jacob說：博士級？)
後面依樣畫葫蘆實作出程式倒不難，高中生就夠了
你可以去sourceforge找一下矩陣運算的程式碼，說不定會挖到寶喔

2006-08-13 11:59:12 補充：
至於Jacob Lee說避免用組語，我覺得要補充一下
在許多情形下，用組語也不失為一種解決問題的好方法
只是要先衡量清楚原始碼的瓶頸何在才有意義

Jacob建議用Compiler的延伸功能，卻反對用組語
說老實話，我不覺得這樣在可讀性、可移植性方面有比inline assembly好到哪裡去

附帶一提，GCC內建有MMX、SSE、3DNow等延伸功能
你可以參考
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.3/gcc/X86-Built_002din-Functions.html