C++ 多维数组在任意轴上的遍历

我的代码中有一个（某种）性能问题，它根源于所选择的体系结构

我将以立方体的形式使用多维张量（基本上是具有更多维度的矩阵）来存储数据。 由于在编译时不知道维度，所以我不能使用Boost的多维数组（IIRC），但必须提出自己的解决方案

现在，我自己保存每个维度。我有一个维度的张量（比如说3），它包含很多维度2的张量（在一个std:：vector中），每个都有一个维度1的张量的std:：vector，每个都包含一个（数值）数据的std:：vector。我使用一个抽象基类作为我的张量，因此其中的所有内容都是指向抽象类的指针，同时（秘密地）是多维或一维的

我通过给一个张量提供一个std:：索引列表来提取一个数字数据点，该列表获取第一个元素，搜索相应的张量，并通过递归调用将列表的其余部分传递给该张量

我现在必须对这些数据进行多维快速傅里叶变换。我使用线程池和作业对象，它们沿着一维从张量复制数据，进行FFT并将数据写回

我已经有了实现ThreadPool和组织要进行FFT的维度的逻辑，但有一个问题：

我的数据结构是缓存中最不友好的野兽，你可以想到。。。虽然沿第一维（即，数据在单个一维张量中）复制数据的速度相当快，但在其他方向，我需要从各地复制数据

由于没有竞争条件（我确保每个并发FFT都在不同的数据点上），我想，我不会使用互斥锁保护让每个人同时复制。然而，这大大减慢了进程（“我现在复制数据！”——“不，我现在复制数据！”——“现在轮到我了！”…）

使用互斥锁保护复制进程不会提高速度。对一个包含1024个元素的向量进行FFT要快得多，然后是获取这些元素的复制过程，导致几乎所有线程都在等待，而其中一个正在复制

长话短说： 是否有任何一种多维数据结构，不需要在编译时设置维度，允许我沿所有轴快速遍历？我搜索了一会儿，除了Boost MultiArray之外，什么也没找到。矢量化也不起作用，因为索引增长太快，无法在通常的int类型中保持

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我想不出如何在这里展示代码示例，因为大部分代码都很简单，但如果需要，我可以把它们放进去

具有多维张量支持（名义上不支持，但由DeepMind人编写，所以“多少”支持？），FFTW具有一维到三维FFT。使用带有一组1D到3D FFT的外部库会将大部分艰苦工作外包出去

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编辑：事实上，FFTW支持线程化的n维FFT

而不是分配向量的向量（向量的向量），你不能使用一个维度大小的向量然后一个向量来存储所有数据吗？每个维度中的大小都是相同的。我的数据都是超立方体（目前）。将所有数据放在一个向量中的问题是索引。我试图为向量建立索引，但失败了，因为太小的整数类型。只是一个想法，你能把整个东西细分成更小的超立方体吗？假设子进程不经常在同一个超立方体中，这意味着它们可以不受干扰地访问数据，直到跳转到下一个超立方体。@Laray:你说的“太小的int类型”是什么意思？您肯定使用的是64位平台，

size\u t

是64位吗？什么东西太小了？当我试着这样做时，我无法计算单个向量的大小（在某个特定值设置为零）。当我使用long-long int作为索引时，由于某种原因，它给了我一个错误，无法将它与std:：vector一起使用。到目前为止，看起来非常好。现在，我很难理解这个模块是如何工作的（我更喜欢数学，而不是计算机科学），但我会看看它！