Эффективная выборка однородной случайной матрицы

Question

Мне нужно пробовать огромную случайную матрицу, размер которой 499 x 15500, т. Е. 7734500 элементов. По этой причине я хотел бы, чтобы процедура отбора проб была максимально эффективной. На данный момент в файле CPP я это делаю:

std::random_device rd; // seed generator 

std::mt19937_64 generator{rd()}; // generator initialized with seed from rd 


std::uniform_int_distribution<> initialize(unsigned long long int modulus) 
{ 
    std::uniform_int_distribution<> unifDist{0, (int)(modulus-1)}; 
    return unifDist; 
} 


Matrix<unsigned int> uniformRandomMatrix 
    (unsigned int rows, unsigned int columns, unsigned long long int modulus) 
{ 
    std::uniform_int_distribution<> dist = initialize(modulus); 

    // Declare and allocate the matrix 
    Matrix<unsigned int> matrix(rows, columns); 
    // this constructor just does a resize on a std::vector 

    // Fill the matrix with random elements 
    for(unsigned int i = 0; i < rows; ++i) 
    { 
     for(unsigned int j = 0; j < columns; ++j) 
     { 
      matrix.setElementAt(i, j, dist(generator)); 
      // setElementAt just does matrix[somePosition] = newElement 
     } 
    } 

    return matrix; 
} 

Обратите внимание, что Matrix реализуется как 1D std::vector для эффективности.

Могу ли я сделать это лучше? Прямо сейчас, выборка этой огромной матрицы занимает приблизительно 0,16 секунды.

EDIT с помощью std::vector::data

Новый подход заключается в следующем: я добавил к Matrix класса метод

inline std::vector<T> exposeVector() 
{ 
    return matrix; // 'matrix' is the name of the private std::vector 
} 

Затем образец равномерная Matrix

Matrix<unsigned int> uniformRandomMatrix 
    (unsigned int rows, unsigned int columns, unsigned long long int modulus) 
{ 
    std::uniform_int_distribution<> dist = initialize(modulus); 

    // Declare and allocate the matrix 
    Matrix<unsigned int> matrix(rows, columns); 

    std::vector<unsigned int> v = matrix.exposeVector(); 
    unsigned int* p = v.data(); 

    for(unsigned int i = 0 ; i < rows*columns ; ++i) 
    { 
     *p = dist(generator); 
     ++p; 
    } 

    return matrix; 
} 

Все, кажется, работайте отлично, но я не получил ничего хорошего.

Answer 1

Это довольно широкий вопрос, на мой взгляд, но я постараюсь дать вам несколько указателей:

• Во-первых, и, вероятно, самая очевидная вещь будет делать это в несколько потоков std::thred
• Если ваша матрица является производным классом, а ваш setElementAt является виртуальным, это действительно дорого из-за решения vtable. Избавьтесь от этого (см. Следующую строку)
• Обычно компилятор уже выполняет множество оптимизаций, но вы все же можете попытаться минимизировать вызовы функций/методов, подвергая vector::data и итерации как один массив for(int i = 0; i < rows*cols; i++); data[i] = random или попробуйте std::generate.