創建Swift數組的最快方法 <Float> 固定數量

Question

我注意到了這個：

let a = [Float](repeating: 0, count: len)

花費的時間遠遠超過了

let p = UnsafeMutablePointer<Float>.allocate(capacity: len)

但是，不安全的指針使用起來不太方便，可能需要創建一個Array<Float>來傳遞給其他代碼。

let a = Array(UnsafeBufferPointer(start: p, count: len))

但是這樣做絕對會殺死它，只需用零填充來創建Array就更快了。

任何想法如何更快地創建一個Array ，同時，有一個實際的Array<Float>方便嗎？ 在我的項目的上下文中，我可能在內部處理不安全的指針，並僅在模塊外部需要時使用Array包裝它。

快速測試這篇文章中的所有答案：

let len = 10_000_000

benchmark(title: "array.create", num_trials: 10) {
    let a = [Float](repeating: 0, count: len)
}

benchmark(title: "array.create faster", num_trials: 10) {
    let p = UnsafeMutableBufferPointer<Float>.allocate(capacity: len)
}

benchmark(title: "Array.reserveCapacity ?", num_trials: 10) {
    var a = [Float]()
    a.reserveCapacity(len)
}

benchmark(title: "ContiguousArray ?", num_trials: 10) {
    let a = ContiguousArray<Float>(repeating: 0, count: len)
}

benchmark(title: "ContiguousArray.reserveCapacity", num_trials: 10) {
    var a = ContiguousArray<Float>()
    a.reserveCapacity(len)
}
benchmark(title: "UnsafeMutableBufferPointer BaseMath", num_trials: 10) {
    let p = UnsafeMutableBufferPointer<Float>(len) // Jeremy's BaseMath
    print(p.count)
}

結果:(在1000萬個花車上）

array.create：9.256 ms

array.create更快：0.004毫秒

Array.reserveCapacity？：0.264 ms

ContiguousArray？：10.154 ms

ContiguousArray.reserveCapacity：3.251 ms

UnsafeMutableBufferPointer BaseMath：0.049 ms

我在發布模式下正在iphone模擬器上運行應用程序。 我知道我應該在命令行/獨立版中執行此操作，但由於我打算將其作為應用程序的一部分來編寫，這可能沒問題。

對於我試圖做的事情，UnsafeMutableBufferPointer似乎很棒，但你必須使用BaseMath及其所有符合性。 如果您追求更一般或其他背景。 一定要閱讀所有內容並確定哪一個適合您。

Answer 1

如果您需要性能並且知道所需的大小，可以使用reserveCapacity（_ :) ，這將預先分配數組內容所需的內存。 根據Apple文檔：

如果要向數組添加已知數量的元素，請使用此方法以避免多次重新分配。 此方法可確保陣列具有唯一的，可變的，連續的存儲，並為至少所請求的元素數分配空間。

即使現有存儲具有存儲minimumCapacity元素的空間，在具有橋接存儲的陣列上調用reserveCapacity（_ :)方法也會將副本觸發到連續存儲。

出於性能原因，新分配的存儲的大小可能大於請求的容量。 使用array的capacity屬性確定新存儲的大小。

Answer 2

這是我想要的最接近的東西。 有一個名為BaseMath的庫（由Jeremy Howard創建），並且有一個新的類調用AlignedStorage和UnsafeMutableBufferPointer。 它具有很多數學性能，而且速度非常快，因此在處理數學算法時減少了很多指針的管理。

但這還有待測試，這個項目很新。 我將保持這個Q開放，看看是否有人可以提出更好的建議。

注意：這是我正在做的事情中最快的。 如果你真的需要一個好的struct值類型Array（和變體），請參閱其他ans。