替代使用mpfr数组

Question

我想用C++编写一个函数，使用MPFR来计算多个值。我目前使用mpfr数组来存储这些值。不知道每次需要计算和存储多少个值。这里是功能：

void Calculator(mpfr_t x, int v, mpfr_t *Values, int numOfTerms, int mpfr_bits) { 
    for (int i = 0; i < numOfTerms; i++) { 
     mpfr_init2(Values[i], mpfr_bits); 
     mpfr_set(Values[i], x, GMP_RNDN); 
     mpfr_div_si(Values[i], Values[i], pow(-1,i+1)*(i+1)*pow(v,i+1), GMP_RNDN); 
    } 
} 

程序本身有一个while循环，它有一个嵌套for循环，它接受这些值并对它们进行计算。这样，我不必在for循环中每次重新计算这些值。当for循环结束后，我清除与

delete[] Values; 

内存中的while循环在这种情况下，再次启动之前，redeclares与

mpfr_t *Values; 
Values = new mpfr_t[numOfTerms]; 

需要是值的数量数组存储的数据由不同的函数计算，并通过变量numOfTerms通知函数。问题在于，出于某种原因，该阵列极大地减慢了程序的速度。我正在处理非常大的数字，所以我认为如果每次都重新计算这些值，它会变得非常昂贵，但是这种方法比重新计算for循环的每次迭代中的值要慢得多。有没有其他方法呢？

编辑**而不是每次重新声明数组，我移动了while循环之外的声明和delete []值。现在我只是清除阵列中的每个元素

for (int i = 0; i < numOfTerms; i++) { 
      mpfr_clear(Values[i]); 
} 

在while循环之前的while循环重新开始。该程序的速度显着提高，但仍然比仅计算每个值慢得多。

Answer 1

如果我理解正确，你正在做一个while循环中：mpfr_init2（在迭代的开始）和mpfr_clear（在迭代结束）上numOfTerms MPFR号码，并numOfTerms值取决于迭代。这是大部分时间需要的。

要通过mpfr_clear避免mpfr_init2这么多内存分配和释放，我建议你声明while环外的阵列，最初叫mpfr_init2的while循环外。数组的长度（即术语的数量）应该是您认为是最大术语数的数量。可能发生的情况是，对于某些迭代，选择的项数太小。在这种情况下，您需要增加阵列的长度（这将需要重新分配）并在新元素上调用mpfr_init2。这将是剩余迭代的数组的新长度，直到数组需要再次放大。在while循环之后，执行mpfr_clear's。

当你需要放大阵列时，有一个很好的策略来选择新的元素数量。对于当前的迭代，仅仅需要numOfTerms的值可能不是很好，因为它可能会产生很多重新分配。例如，确保你有至少N％的增加。做一些测试以选择N的最佳值...例如参见Dynamic array。特别是，您可能想要使用动态数组的C++实现，如本维基百科文章中所述。