Entwickler-Ecke
Basistechnologien - Schnelles Byte-Reversal
Christian S. - Mo 24.01.11 11:43
Titel: Schnelles Byte-Reversal
Hallo!
Ich suche nach der schnellsten Methode, um Bytes in einem UInt16 umzudrehen.
Der Hintergrund ist folgender:
- Ich lese 16bit-Daten als Byte-Array (_Bytes) von einer Kamera.
- Dann wird das ganze in ein Array von UInt16 kopiert.
Das Array heißt _BytereversedLinearData, dazu gibt es noch einen Pin _LinearDataPin, kopiert wird dann so: Marshal.Copy(_Bytes, 0, _LinearDataPin.AddrOfPinnedObject(), _Bytes.Length);
Jetzt möchte ich gerne die korrekten UInt16 haben, also im Prinzip in jedem Element von
_BytereversedLinearData die Bytes rumdrehen. Das in jedem Element über das Shiften und "verodern" der Bits zu machen, ist einfach richtig langsam.
Kennt jemand eine schnellere Methode?
Grüße
Christian
Christian S. - Mo 24.01.11 12:10
Diese Lösung scheint recht schnell zu sein:
C#-Quelltext
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| Array.Reverse(_Bytes);
Marshal.Copy(_Bytes, 0, _LinearDataPin.AddrOfPinnedObject(), _Bytes.Length);
Array.Reverse(_BytereversedLinearData); |
Kha - Mo 24.01.11 12:29
Hehe, interessante Lösung; schneller gehen dürfte es trotzdem noch :) . Wie genau hängen denn _LinearDataPin und _BytereversedLinearData zusammen :gruebel: ? Bzw. kannst du die Bytes nicht schon in _Bytes umdrehen?
Christian S. - Mo 24.01.11 12:33
 Kha hat folgendes geschrieben  : |
| Hehe, interessante Lösung; schneller gehen dürfte es trotzdem noch :) . |
Das wäre schön :-)
| Kha hat folgendes geschrieben : |
| Wie genau hängen denn _LinearDataPin und _BytereversedLinearData zusammen :gruebel: ? |
Oh, ich dachte das mit dem Pin wäre eindeutig:
_LinearDataPin = GCHandle.Alloc(_BytereversedLinearData , GCHandleType.Pinned);
| Kha hat folgendes geschrieben : |
| Bzw. kannst du die Bytes nicht schon in _Bytes umdrehen? |
Ja, schon, aber ich bezweifle, dass das performanter ist, weil ich dann ja doch wieder jedes Element anfassen muss. Werde es aber nach der Mittagspause mal ausprobieren :-)
Kha - Mo 24.01.11 14:07
| Christian S. hat folgendes geschrieben : |
| Kha hat folgendes geschrieben : | | Wie genau hängen denn _LinearDataPin und _BytereversedLinearData zusammen :gruebel: ? |
Oh, ich dachte das mit dem Pin wäre eindeutig: _LinearDataPin = GCHandle.Alloc(_BytereversedLinearData , GCHandleType.Pinned); |
Ah, im Zusammenhang mit Hardware hat es mein Hirn nicht ganz von "Pin" nach "Pinned" geschafft :lol: .
| Christian S. hat folgendes geschrieben : |
| Kha hat folgendes geschrieben : | | Bzw. kannst du die Bytes nicht schon in _Bytes umdrehen? |
Ja, schon, aber ich bezweifle, dass das performanter ist |
Ich muss mich wohl geschlagen geben - zumindest unter x86 ;) .
Quelltext
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| x86 --
TotalReversal: 1850 ms
Unsafe: 2331 ms
UnsafeInline: 2026 ms // Das Pinnen allein scheint nicht viel auszumachen...
Safe: 2026 ms // ...und die Bounds Checks überhaupt nichts
x64 --
TotalReversal: 2042 ms
Unsafe: 1416 ms
UnsafeInline: 1034 ms
Safe: 1354 ms |
C#-Quelltext
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| static ushort[] TotalReversal(byte[] bytes)
{
Array.Reverse(bytes);
var ret = new ushort[bytes.Length / 2];
var h = GCHandle.Alloc(ret, GCHandleType.Pinned);
Marshal.Copy(bytes, 0, h.AddrOfPinnedObject(), bytes.Length);
h.Free();
Array.Reverse(ret);
return ret;
}
static unsafe ushort[] Unsafe(byte[] bytes)
{
var ret = new ushort[bytes.Length / 2];
fixed (byte* p = &bytes[0])
fixed (ushort* q = &ret[0])
{
byte* p2 = p;
ushort* q2 = q;
for (int i = 0; i < ret.Length; i++)
*q2++ = (ushort)(*p2++ + *p2++ << 8);
}
return ret;
}
static unsafe void UnsafeInline(byte* p2, ushort* q2, int length)
{
for (int i = 0; i < length; i++)
*q2++ = (ushort)(*p2++ + *p2++ << 8);
}
static ushort[] Safe(byte[] bytes)
{
var ret = new ushort[bytes.Length / 2];
for (int i = 0; i < ret.Length; i++)
ret[i] = (ushort)(bytes[2 * i] + bytes[2 * i + 1] << 8);
return ret;
}
static unsafe void Main(string[] args)
{
var bytes = Enumerable.Range(0, (int)100e6).Select(i => (byte)i).ToArray();
var sw = Stopwatch.StartNew();
var ret = new ushort[bytes.Length / 2];
fixed (byte* p = &bytes[0])
fixed (ushort* q = &ret[0])
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
TotalReversal(bytes);
Console.WriteLine("TotalReversal: " + sw.ElapsedMilliseconds + " ms");
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Unsafe(bytes);
Console.WriteLine("Unsafe: " + sw.ElapsedMilliseconds + " ms");
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 10; i++)
UnsafeInline(p, q, ret.Length);
Console.WriteLine("UnsafeInline: " + sw.ElapsedMilliseconds + " ms");
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 10; i++)
Safe(bytes);
Console.WriteLine("Safe: " + sw.ElapsedMilliseconds + " ms");
} |
Einen Moment, das sollte sich doch sogar linear parallelisieren lassen :D ...
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