FFTW3_fftw3 优化技术

今天测试了FFTW-Windows下的DLL。本部分为第一部分，介绍了基本的用法，如何动态分配数组，释放数组，执行FFT等。在第二部分中，将介绍如何将PLAN写入文件。

要用lib命令，生成.lib，如lib /def:libfftw3-3.def。代码如下：

// Testing code for FFTW using VS7.
//
// Written by Weijia Sun, November 24, 2008.
// Copyright reserved.

#include "stdafx.h"
#include <complex>
#include "fftw3.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int N=16000; // length of FFT
fftw_complex *in,*out, *in2; // array for I/O

cout << "Size of fftw_complex: " << sizeof(fftw_complex) << endl;
in = (fftw_complex*) fftw_malloc(N * sizeof(fftw_complex)); // for Inputting
in2 = (fftw_complex*) fftw_malloc(N * sizeof(fftw_complex)); // for output
out = (fftw_complex*) fftw_malloc(N * sizeof(fftw_complex)); // for comparison

// Initializing ...
for(int i = 0; i < N; i++){
   in[i][0] = i;
   in[i][1] = 0;
}

// making a plan and execute it, then destroy it. Forward FFT
fftw_plan pf = fftw_plan_dft_1d(N, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(pf);
fftw_destroy_plan(pf);

// making a plan and execute it, then destroy it. Backward FFT
fftw_plan pb = fftw_plan_dft_1d(N, out, in2, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(pb);
fftw_destroy_plan(pb);

// output the fore 20 results
for(i = 0; i < 20; i++){
   cout << in[i][0] << " " << in2[i][0]/N << endl;
}

// free space
fftw_free(in);
fftw_free(in2);
fftw_free(out);

return 0;
}

例子三：

使用FFTW3做二维DFT的示例代码

#include <fftw3.h>
#include <stdio.h>

#define N 3
#define ELEM(r,c) (r*N+c)

int showresult(fftw_complex* in, fftw_complex* out)
{
    int i, j;
     printf("In:/n");
    for (i=0; i<N; i++) {
        for (j=0; j<N; j++) {
             printf("%lf/t", in[ELEM(i, j)][0]);
         }
         printf("/n");
     }
     printf("Out:/n");
    for (i=0; i<N; i++) {
        for (j=0; j<N; j++) {
             printf("%lf/t", out[ELEM(i, j)][0]);
         }
         printf("/n");
     }
    return 1;
}

int main()
{
     fftw_complex *in, *out;
     fftw_plan p;
    int i, j;

    // 分配存储空间
    in = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N * N);
    out = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * N * N);

    // 设置变换计划
     p = fftw_plan_dft_2d(N, N, in, out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);

    // 设置测试数据
    for (i=0; i<N; i++) {
        for (j=0; j<N; j++) {
            in[ELEM(i, j)][0] = 1;
            in[ELEM(i, j)][1] = 0;
         }
     }
    in[ELEM(1, 2)][0] = 5;
    in[ELEM(2, 2)][0] = 3;

    // 执行变换
     fftw_execute(p); /**//* repeat as needed */

    // 显示测试结果
     showresult(in, out);

    // 释放内存
     fftw_destroy_plan(p);
     fftw_free(in);
     fftw_free(out);

    return 1;
}

makefile：

all: fft_test

fft_test: fft_test.c
     gcc -o fft_test fft_test.c -lfftw3

clean:
     rm -f fft_test

结果：

In:
1.000000    1.000000    1.000000    
1.000000    1.000000    5.000000    
1.000000    1.000000    3.000000    
Out:
15.000000     -3.000000     -3.000000    
-3.000000    3.000000    0.000000    
-3.000000    0.000000    3.000000