有没有更快的方法在安全模式下遍历数组

Question

我正在编写一种方法来测量采样正弦波的频率。它需要一个有点大的一维数组（10^3 到 10^4 个样本数量级）和 returns a double。在检查波形是否过零的方法主体内也会调用辅助方法。这是我写的一个例子：

public static double Hertz(float[] v, int n) {
    int nZCros = 0
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (IsZeroCrossing(v.Skip(i - 1).ToArray())) {
            ++nZCros;
        }
    }
    return (double)nZCros / 2.0;
}
private static bool IsZeroCrossing(float[] v) {
    bool cross;
    //checks if the first two elements of the array are opposite sign or not
    return cross;
}

我的问题是该方法需要 200-300 毫秒才能完成运行。所以我决定尝试使用 unsafe 和指针，像这样，

public unsafe static double Hertz(float* v, int n) {
    int nZCros = 0
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (IsZeroCrossing(&v[i - 1])) {
            ++nZCros;
        }
    }
    return (double)nZCros / 2.0;
}
private unsafe static bool IsZeroCrossing(float* v) {
    bool cross;
    //checks if the first two elements of the array are opposite sign or not
    return cross;
}

2-4 毫秒运行秒。

但是，我不太愿意在推荐范围之外冒险。有没有办法在安全的情况下达到相同的速度？如果没有，是否会破坏使用 C# 的目的？我真的应该将 C# 用于此类信号处理应用程序和科学实现吗？

这只是我正在编写的将大量样本作为输入的众多 DSP 方法之一。但是这个让我意识到有一个问题，因为我在测试这个方法时不小心输入了 48000 个样本而不是 4800 个，并且需要 20 秒才能 return 一个值。

谢谢。

更新： 我尝试在前一个片段中的 Skip(i - 1) 之后添加 Take(2)。这将它降低到 90-100 毫秒，但问题仍然存在。

Answer 1

您不需要将数组元素的副本传递给 IsZeroCrossing()。

相反，只需传递您感兴趣的两个元素：

private static bool IsZeroCrossing(float elem1, float elem2)
{
    return elem1*elem2 < 0.0f; // Quick way to check if signs differ.
}

然后这样称呼它：

if (IsZeroCrossing(v[i-1], v[i]) {

这种简单的方法可能会内联到发布版本中，使其尽可能快。

有没有更快的方法在安全模式下遍历数组

Is there a faster way to loop over an array in safe mode

c#

arrays

pointers

unsafe