我们如何优化 C 语言中的矩阵转置以获得最大速度？

C 中的转置矩阵：优化速度

转置矩阵涉及重新排列元素以切换行和列。它适用于各种计算任务，包括矩阵乘法和图像处理。在此操作中实现高速性能对于效率至关重要。

天真的方法：

一种简单的方法是显式交换每个行和列元素。虽然这很简单，但涉及冗余副本，导致效率较低。

优化的标量转置：

更高效的标量转置使用 #pragma omp parallel 作为指令和循环优化以并行化计算。该函数通过按转置顺序将源中的元素分配到目标来重新排序矩阵。

优化的块转置：

block_size=16 的循环阻塞可提供进一步的性能改进。该函数将矩阵划分为方形块，并使用小矩阵的专用转置函数转置每个块。分块可减少缓存未命中并提高数据局部性。

基于 SSE 的转置：

最快的转置实现利用 SSE 内在函数来执行 4x4 块转置。使用_MM_TRANSPOSE4_PS宏，对128位SSE寄存器进行重新排序，以实现高速转置。此方法对于缓存局部性成为关键性能因素的大型矩阵特别有效。

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