查找數字是否在範圍內的最快方法

Question

我嘗試編寫一段代碼，該代碼需要一個正方形圖像並應用銳化內核。

我確實設法在我的任務中取得成功，但我對我的程序運行時間感到失望。模糊圖像和銳化它需要的時間（500x500）大約需要16毫秒，我想要低於這個時間，我使用了callgrind和cachegrind，我確實發現我的緩存未命中率很低（約3％），所以我試圖縮小這個問題我注意到，每次我在一個像素上應用內核時，我會問任何一個通道是否在[0,255]的範圍內。我想知道是否有計算，如果數量在範圍內，到目前爲止我用下面的宏的快捷方式：

#define max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) 
#define min(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b)) 

我的像素結構：

typedef struct { 
    unsigned char red; 
    unsigned char green; 
    unsigned char blue; 
} pixel; 

和我的計算：

//p is a struct of pixel. 
p.red = min(max(sumRed, 0), 255); 
p.green = min(max(sumGreen, 0), 255); 
p.blue = min(max(sumBlue, 0), 255); 

Answer 1

實際上，您正在尋找一種快速方法來限定給定範圍內的值。

如果你知道這些值可以採取的最大範圍內，這大概可以從使用的算法來確定，你可以使用一個查找表偏移：

// clamp_table is a table of unsigned char of size maxvalue - minvalue + 1 
// initialized this way: 
unsigned char clamp_table[maxvalue - minvalue + 1]; 
for (size_t i = minvalue; i < 0; i++) { 
    clamp_table[i - minvalue] = 0; 
} 
for (size_t i = 0; i < 256; i++) { 
    clamp_table[i - minvalue] = i; 
} 
for (size_t i = 256; i <= maxvalue; i++) { 
    clamp_table[i - minvalue] = 255; 
} 

// clamping becomes a simple table indirection: 
r.red = clamp_table[sumRed - minvalue]; 
r.green = clamp_table[sumGreen - minvalue]; 
r.blue = clamp_table[sumBlue - minvalue]; 

minvalue和maxvalue應在編譯知道時間，然後可以將clamp_table設置爲靜態初始化的常量數組以提高性能。