tridimensionales - Arreglos multidimensionales C++ de alto rendimiento

matrices en c

Question

Estoy buscando consejos sobre bibliotecas / clases de matriz multidimensional de alto rendimiento para C ++. Lo que realmente necesito es:

• la capacidad de asignar dinámicamente matrices con un tamaño determinado en tiempo de ejecución

• la capacidad de acceder y modificar valores de matriz individuales (rápido)

• para poder usar aritmética de matriz simple como array1 = array2 + 2 * array3

• una biblioteca bien mantenida

Me he encontrado con varias bibliotecas, que incluyen:

• Blitz ++ , que se ve exactamente lo que necesito, pero que no parece muy bien mantenido (la última versión estable fue hace 5 años)

• Boost , que no es compatible con aritmética de matriz, y parece ser bastante lento en comparación con decir Blitz ++.

• La matriz de Jonn Bowman.h que no tiene documentación.

¿Alguien tiene alguna otra sugerencia o comentario sobre las opciones anteriores?

Answer 1

Con la advertencia de que esto es autopromoción desvergonzada,

https://github.com/ndarray/ndarray

puede valer la pena investigar.

Si bien no proporciona operadores matemáticos optimizados, proporciona una interfaz a Eigen para eso. Donde realmente se destaca es en proporcionar interoperabilidad con Python / NumPy a través de SWIG o Boost.Python.

Answer 2

Desde una perspectiva de rendimiento, he intentado boost :: MultiArray y Armadillo. Ninguno fue rápido, ya que ambos tenían un tiempo de acceso lento en comparación con arreglos o vectores, y pude vencer estos paquetes en una operación como x1 (4:10) = x2 (1: 6) + x2 (2: 7) + x2 (3: 8) mediante el uso de un simple bucle codificado a mano (con la ayuda de la optimización de mi compilador, estoy seguro). Cuando entre en la multiplicación de la matriz, estos paquetes pueden ofrecer algún beneficio a través de LAPACK y BLAS, pero siempre puede usar esas interfaces por su cuenta.

Answer 3

Hay una encuesta amplia y relativamente reciente, que incluye puntos de referencia, aquí .

Creo que puede acelerar Boost.UBlas vinculándolo a bibliotecas numéricas subyacentes como LAPACK o Intel MKL, pero no lo he hecho.

fwiw, las implementaciones que parecen surgir más a menudo como candidatos son Boost.UBlas y MTL. Según mi experiencia, es más probable que una adopción amplia fomente el apoyo y el desarrollo continuos.

Answer 4

Tal vez existe una biblioteca como BLAS, una CBLAS, pero no recuerdo dónde.

http://www.netlib.org/blas/

Answer 5

También otra autopromoción desvergonzada,

https://github.com/dwwork/FortCpp/

He publicado mi propia solución personal a este problema en GitHub. No soy un experto en C ++ de ninguna manera, pero pensé que al menos lo tiraría por ahí.

Answer 6

Eigen está muy bien mantenido (en este momento, al menos, hay nuevas versiones que salen cada mes) y es compatible con las otras operaciones que necesita.

Answer 7

Necomi parece proporcionar las características que te gustaría.

Incluye soporte para un número arbitrario multidimensional cuyas dimensiones se pueden fijar en tiempo de ejecución, proporciona un acceso rápido a elementos individuales, y también admite expresiones aritméticas (entre otras).

Answer 8

• uBlas , una parte de Boost. Ofrece niveles completos de BLAS 1-3 y, por lo tanto, muchas funciones aritméticas de matriz.
• Armadillo también parece ser una biblioteca de álgebra lineal de C ++, que hasta donde puedo ver utiliza opcionalmente LAPACK / Atlas (que por supuesto lo hace canónicamente rápido).
• La Biblioteca Científica GNU ofrece BLAS completo. No sé qué tan rápido es, o si puede usar LAPACK / Atlas.
• Si no necesitas algo más elegante que lo que enlistas, puedes envolver fácilmente, por ejemplo, el BLAS de Atlas. Pero probablemente no desee reinventar la rueda si no es necesario.