fftw_plan_dft_2d重复优化

本文介绍使用FFTW库进行2D快速傅里叶变换的实现方法,并提供了一个性能测试示例。通过调整初始化计划和执行函数,实现了更好的性能优化。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

原文:http://bbs.youkuaiyun.com/topics/330133751


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include "fftw3.h"

#define NNx 1025
#define NNy 1025
// ================= Main ================= //
int main(int argc, char *argv[])
{
    fftw_complex *in, *out, *in2;
    fftw_plan p,q;
    clock_t start, end;
    int i=0, j=0, k=0;
    in = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) *NNx*NNy );
    in2 = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) *NNx*NNy );
    out = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) *NNx*NNy );

    for(  i=0; i < NNx*NNy; i++)
    {
        in[i][0] = i;
        in[i][1] = 0.0;
    }

    start=clock();
    for( k=0; k<100; k++)
    {
    p=fftw_plan_dft_2d( NNx, NNy, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
    q=fftw_plan_dft_2d( NNx, NNy, out, in2, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
    fftw_execute( p ); // repeat as needed//
    fftw_execute( q );
    }
    end=clock();
    printf(" FFTW : %f second\n", (double)  (end-start)/CLOCKS_PER_SEC  );

    fftw_destroy_plan(p);
    fftw_destroy_plan(q);
    fftw_free(in);
    fftw_free(out);

 system("PAUSE");
 return 0;

}

建议优化:


 // 这里初始化plan可能要花费几秒钟

    p=fftw_plan_dft_2d( NNx, NNy, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_MEASURE); 
    q=fftw_plan_dft_2d( NNx, NNy, out, in2, FFTW_BACKWARD, FFTW_MEASURE);
 
    for(  i=0; i < NNx*NNy; i++) 
    
        in[i][0] = i;
        in[i][1] = 0.0;
    
 
    // 以下执行部分将获得最佳性能
    start=clock(); 
    for( k=0; k <100; k++) 
    
    fftw_execute_dft( p, in, out ); 
    fftw_execute_dft( q, out, in2 ); 
    }
    end = clock();

备注:

如果in和out指针相同为原位运算,否则为非原位运算。

sign可以为正变换FFTW_FORWARD(-1),也可以为逆变换FFTW_BACKWORD(+1),实际上就是变换公式中指数项的符号。需注意FFTW的逆变换没有除以N,即数据正变换再反变换后是原始数据的N倍。



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