高性能并行FFT:使用FFTW与OpenMP优化多线程计算

在高性能计算领域,快速傅里叶变换(FFT)是处理信号和图像等数据的关键工具。为了充分利用多核处理器的计算能力,结合使用FFTWOpenMP提升FFT性能。本文将通过一个简单的C++示例,介绍如何使用FFTW与OpenMP进行多线程FFT规划和执行。

一、代码结构

  1. 定义FFT计划结构体:存储每个线程的输入、输出数组和FFT计划。
  2. 初始化FFT计划:为每个线程创建独立的FFT计划。
  3. 销毁FFT计划:释放资源,销毁FFT计划。
  4. 并行执行FFT:在多线程环境下并行执行FFT任务。
  5. 进一步优化:利用OpenMP的高级特性提升性能。

.h中:

1.1定义FFT计划结构体
typedef struct plan_thread{
fftw_complex*input;
fftw_complex*output;
fftw_plan plan;
}planThreads;

static planThreads*init_omp_