Java修炼终极指南:104. 通过 Vector API 展开方式求和两个数组

在这个问题中，我们采用上一个问题中求和两个数组的例子，并以展开的方式重新编写循环。循环展开可以手动进行（就像我们在这里做的那样），也可以由编译器自动进行，它是一种旨在减少循环迭代次数的优化技术。

在我们的案例中，为了减少循环迭代次数，我们使用更多的向量来重复执行负责求和的循环体语句序列。如果我们知道我们的数组足够长，以至于总是需要至少 4 次循环迭代，那么将代码重写为以下形式将减少 4 倍的循环迭代次数：

public static void sumUnrolled(int x[], int y[], int z[]) {  
    int width = VS256.length();  
    int i = 0;  
    for (; i <= (x.length - width * 4); i += width * 4) {  
        IntVector s1 = IntVector.fromArray(VS256, x, i)  
                .add(IntVector.fromArray(VS256, y, i));  
        IntVector s2 = IntVector.fromArray(VS256, x, i + width)  
                .add(IntVector.fromArray(VS256, y, i + width));  
        IntVector s3 = IntVector.fromArray(VS256, x, i + width * 2) // 注意这里缺少了一个*2  
                .add(IntVector.fromArray(VS256, y, i + width * 2));  
        IntVector s4 = IntVector.fromArray(VS256, x, i + width * 3)  
                .add(IntVector.fromArray(VS256, y, i + width * 3));  
        s1.intoArray(z, i);  
        s2.intoArray(z, i + width);  
        s3.intoArray(z, i + width * 2);  
        s4.intoArray(z, i + width * 3);  
    }  
    for (; i < x.length; i++) {  
        z[i] = x[i] + y[i];  
    }  
}

请注意，在 s3 的初始化中，原始代码片段中缺失了一个乘法操作符 `* 2`，我已经添加进去。

考虑以下 x 和 y 向量：

x = {3, 6, 5, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 3, 6, 5, 5, 1, 2, 3,  
     4, 5, 6, 7, 8, 3, 6, 5, 5, 1, 2, 3, 4, 3, 4};  
y = {4, 5, 2, 5, 1, 3, 8, 7, 1, 6, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,  
     8, 3, 6, 5, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 2, 8};  
int[] z = new int[x.length];

调用在之前问题中编写的 sumPlus(x, y, z) 方法需要 4 次循环迭代才能完成。而调用 sumUnrolled(x, y, z) 方法则只需要一次迭代就能完成。