libs/numeric/ublas/benchmarks/bench2/bench23.cpp

   1 //
   2 //  Copyright (c) 2000-2002
   3 //  Joerg Walter, Mathias Koch
   4 //
   5 //  Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See
   6 //  accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
   7 //  http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
   8 //
   9 //  The authors gratefully acknowledge the support of
  10 //  GeNeSys mbH & Co. KG in producing this work.
  11 //
  12
  13 #include "bench2.hpp"
  14
  15 template<class T, int N>
  16 struct bench_c_matrix_prod {
  17     typedef T value_type;
  18
  19     void operator () (int runs) const {
  20         try {
  21             static typename c_matrix_traits<T, N, N>::type m1, m2, m3;
  22             initialize_c_matrix<T, N, N> () (m1);
  23             initialize_c_matrix<T, N, N> () (m2);
  24             boost::timer t;
  25             for (int i = 0; i < runs; ++ i) {
  26                 for (int j = 0; j < N; ++ j) {
  27                     for (int k = 0; k < N; ++ k) {
  28                         m3 [j] [k] = 0;
  29                         for (int l = 0; l < N; ++ l) {
  30                             m3 [j] [k] += m1 [j] [l] * m2 [l] [k];
  31                         }
  32                     }
  33                 }
  34 //                sink_c_matrix<T, N, N> () (m3);
  35             }
  36             footer<value_type> () (N * N * N, N * N * (N - 1), runs, t.elapsed ());
  37         }
  38         catch (std::exception &e) {
  39             std::cout << e.what () << std::endl;
  40         }
  41     }
  42 };
  43 template<class M1, class M2, int N>
  44 struct bench_my_matrix_prod {
  45     typedef typename M1::value_type value_type;
  46
  47     void operator () (int runs, safe_tag) const {
  48         try {
  49             static M1 m1 (N, N, N * N), m3 (N, N, N * N);
  50             static M2 m2 (N, N, N * N);
  51             initialize_matrix (m1);
  52             initialize_matrix (m2);
  53             boost::timer t;
  54             for (int i = 0; i < runs; ++ i) {
  55                 m3 = ublas::prod (m1, m2);
  56 //                sink_matrix (m3);
  57             }
  58             footer<value_type> () (N * N * N, N * N * (N - 1), runs, t.elapsed ());
  59         }
  60         catch (std::exception &e) {
  61             std::cout << e.what () << std::endl;
  62         }
  63     }
  64     void operator () (int runs, fast_tag) const {
  65         try {
  66             static M1 m1 (N, N, N * N), m3 (N, N, N * N);
  67             static M2 m2 (N, N, N * N);
  68             initialize_matrix (m1);
  69             initialize_matrix (m2);
  70             boost::timer t;
  71             for (int i = 0; i < runs; ++ i) {
  72                 m3.assign (ublas::prod (m1, m2));
  73 //                sink_matrix (m3);
  74             }
  75             footer<value_type> () (N * N * N, N * N * (N - 1), runs, t.elapsed ());
  76         }
  77         catch (std::exception &e) {
  78             std::cout << e.what () << std::endl;
  79         }
  80     }
  81 };
  82 template<class M, int N>
  83 struct bench_cpp_matrix_prod {
  84     typedef typename M::value_type value_type;
  85
  86     void operator () (int runs) const {
  87         try {
  88             static M m1 (N * N), m2 (N * N), m3 (N * N);
  89             initialize_vector (m1);
  90             initialize_vector (m2);
  91             boost::timer t;
  92             for (int i = 0; i < runs; ++ i) {
  93                 for (int j = 0; j < N; ++ j) {
  94                     std::valarray<value_type> row (m1 [std::slice (N * j, N, 1)]);
  95                     for (int k = 0; k < N; ++ k) {
  96                         std::valarray<value_type> column (m2 [std::slice (k, N, N)]);
  97                         m3 [N * j + k] = (row * column).sum ();
  98                     }
  99                 }
 100 //                sink_vector (m3);
 101             }
 102             footer<value_type> () (N * N * N, N * N * (N - 1), runs, t.elapsed ());
 103         }
 104         catch (std::exception &e) {
 105             std::cout << e.what () << std::endl;
 106         }
 107     }
 108 };
 109
 110 // Benchmark O (n ^ 3)
 111 template<class T, int N>
 112 void bench_3<T, N>::operator () (int runs) {
 113     header ("bench_3");
 114
 115     header ("prod (matrix, matrix)");
 116
 117     header ("C array");
 118     bench_c_matrix_prod<T, N> () (runs);
 119
 120 #ifdef USE_SPARSE_MATRIX
 121 #ifdef USE_MAP_ARRAY
 122     header ("sparse_matrix<row_major, map_array>, sparse_matrix<column_major, map_array> safe");
 123     bench_my_matrix_prod<ublas::sparse_matrix<T, ublas::row_major, ublas::map_array<std::size_t, T> >,
 124                          ublas::sparse_matrix<T, ublas::column_major, ublas::map_array<std::size_t, T> >, N> () (runs, safe_tag ());
 125
 126     header ("sparse_matrix<row_major, map_array>, sparse_matrix<column_major, map_array> fast");
 127     bench_my_matrix_prod<ublas::sparse_matrix<T, ublas::row_major, ublas::map_array<std::size_t, T> >,
 128                          ublas::sparse_matrix<T, ublas::column_major, ublas::map_array<std::size_t, T> >, N> () (runs, fast_tag ());
 129 #endif
 130
 131 #ifdef USE_STD_MAP
 132     header ("sparse_matrix<row_major, std::map>, sparse_matrix<column_major, std::map> safe");
 133     bench_my_matrix_prod<ublas::sparse_matrix<T, ublas::row_major, std::map<std::size_t, T> >,
 134                          ublas::sparse_matrix<T, ublas::column_major, std::map<std::size_t, T> >, N> () (runs, safe_tag ());
 135
 136     header ("sparse_matrix<row_major, std::map>, sparse_matrix<column_major, std::map> fast");
 137     bench_my_matrix_prod<ublas::sparse_matrix<T, ublas::row_major, std::map<std::size_t, T> >,
 138                          ublas::sparse_matrix<T, ublas::column_major, std::map<std::size_t, T> >, N> () (runs, fast_tag ());
 139 #endif
 140 #endif
 141
 142 #ifdef USE_COMPRESSED_MATRIX
 143     header ("compressed_matrix<row_major>, compressed_matrix<column_major> safe");
 144     bench_my_matrix_prod<ublas::compressed_matrix<T, ublas::row_major>,
 145                          ublas::compressed_matrix<T, ublas::column_major>, N> () (runs, safe_tag ());
 146
 147     header ("compressed_matrix<row_major>, compressed_matrix<column_major> fast");
 148     bench_my_matrix_prod<ublas::compressed_matrix<T, ublas::row_major>,
 149                          ublas::compressed_matrix<T, ublas::column_major>, N> () (runs, fast_tag ());
 150 #endif
 151
 152 #ifdef USE_COORDINATE_MATRIX
 153     header ("coordinate_matrix<row_major>, coordinate_matrix<column_major> safe");
 154     bench_my_matrix_prod<ublas::coordinate_matrix<T, ublas::row_major>,
 155                          ublas::coordinate_matrix<T, ublas::column_major>, N> () (runs, safe_tag ());
 156
 157     header ("coordinate_matrix<row_major>, coordinate_matrix<column_major> fast");
 158     bench_my_matrix_prod<ublas::coordinate_matrix<T, ublas::row_major>,
 159                          ublas::coordinate_matrix<T, ublas::column_major>, N> () (runs, fast_tag ());
 160 #endif
 161
 162 #ifdef USE_STD_VALARRAY
 163     header ("std::valarray");
 164     bench_cpp_matrix_prod<std::valarray<T>, N> () (runs);
 165 #endif
 166 }
 167
 168 #ifdef USE_FLOAT
 169 template struct bench_3<float, 3>;
 170 template struct bench_3<float, 10>;
 171 template struct bench_3<float, 30>;
 172 template struct bench_3<float, 100>;
 173 #endif
 174
 175 #ifdef USE_DOUBLE
 176 template struct bench_3<double, 3>;
 177 template struct bench_3<double, 10>;
 178 template struct bench_3<double, 30>;
 179 template struct bench_3<double, 100>;
 180 #endif
 181
 182 #ifdef USE_STD_COMPLEX
 183 #ifdef USE_FLOAT
 184 template struct bench_3<std::complex<float>, 3>;
 185 template struct bench_3<std::complex<float>, 10>;
 186 template struct bench_3<std::complex<float>, 30>;
 187 template struct bench_3<std::complex<float>, 100>;
 188 #endif
 189
 190 #ifdef USE_DOUBLE
 191 template struct bench_3<std::complex<double>, 3>;
 192 template struct bench_3<std::complex<double>, 10>;
 193 template struct bench_3<std::complex<double>, 30>;
 194 template struct bench_3<std::complex<double>, 100>;
 195 #endif
 196 #endif