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鲲鹏小智

kml_fft(f)_plan_guru64_dft

建立多组数据序列n维C2C变换的plan。其中,单个FFT的数据序列不需要是连续的,可以以跨步的形式提供。与kml_fft(f)_plan_guru_dft不同的是,kml_fft(f)_plan_guru64_dft允许部分参数是64位的整型。

接口定义

C interface:

kml_fft_plan kml_fft_plan_guru64_dft(int rank, const kml_fft_iodim64 *dims, int howmany_rank, const kml_fft_iodim64 *howmany_dims, kml_fft_complex *in, kml_fft_complex *out, int sign, unsigned flags);

kml_fftf_plan kml_fftf_plan_guru64_dft(int rank, const kml_fftf_iodim64 *dims, int howmany_rank, const kml_fftf_iodim64 *howmany_dims, kml_fftf_complex *in, kml_fftf_complex *out, int sign, unsigned flags);

Fortran interface:

RES = KML_FFT_PLAN_GURU64_DFT(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, OUT, SIGN, FLAGS);

RES = KML_FFTF_PLAN_GURU64_DFT(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, OUT, SIGN, FLAGS);

返回值

函数返回一个kml_fft(f)_plan类型的结构体指针。将该对象作为参数传入kml_fft(f)_execute函数中使用,将对当前提供的输入in和输出out执行FFT变换;另外,也可以通过将该对象作为参数传入kml_fft(f)_execute_dft函数中以对新的输入in和输出out执行FFT变换。

如果函数返回非空指针,则表示plan执行成功,否则表示执行失败。

参数

参数名

数据类型

描述

输入/输出

rank

int

单个FFT序列的维度。

约束:1≤rank≤3

输入

dims

  • 双精度:const kml_fft_iodim64*
  • 单精度:const kml_fftf_iodim64*

dims是大小为rank的结构体数组,dims[i]包含以下成员:

  • ptrdiff_t n - 第i维FFT的长度。
  • ptrdiff_t is - 第i维FFT输入序列的相继元素之间的间隔。
  • ptrdiff_t os - 第i维FFT输出序列的相继元素之间的间隔。

约束:dims[i].n≥1, for i in 0 to rank - 1

输入

howmany_rank

int

多个rank维FFT之间的内存排布用howmany_rank维的howmany_dims数组来描述,howmany_rank表示每个要计算的rank维FFT变换的起始地址的内存访问模式所需的维数。

约束:0≤howmany_rank≤3

输入

howmany_dims

  • 双精度:const kml_fft_iodim64*
  • 单精度:const kml_fftf_iodim64*

howmany_dims是大小为howmany_rank的结构体数组,howmany_dims[i]包含以下成员:

  • ptrdiff_t n - howmany_rank维空间的第i维的待变换FFT的个数。
  • ptrdiff_t is - 第i维的相继FFT输入序列之间的间隔。
  • ptrdiff_t os - 第i维的相继FFT输出序列之间的间隔。

输入

in

  • 双精度:kml_fft_complex*
  • 单精度:kml_fftf_complex*

输入待变换的数据。

输入

out

  • 双精度:kml_fft_complex*
  • 单精度:kml_fftf_complex*

输出快速傅里叶变换后的数据。

输出

sign

int

描述正向变换或反向变换。

  • -1(KML_FFT_FORWARD):forward
  • +1(KML_FFT_BACKWARD):backward

输入

flags

unsigned int

planning选项,未使用。

输入

依赖

C: "kfft.h"

示例

C interface:

    int rank = 2; 
    kml_fft_iodim64 *dims; 
    dims = (kml_fft_iodim64*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_iodim64) * rank); 
    dims[0].n = 2; 
    dims[0].is = 3; 
    dims[0].os = 3; 
    dims[1].n = 3; 
    dims[1].is = 1; 
    dims[1].os = 1; 
    int howmany_rank = 1; 
    kml_fft_iodim64 *howmany_dims; 
    howmany_dims = (kml_fft_iodim64*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_iodim64) * howmany_rank); 
    howmany_dims[0].n = 2; 
    howmany_dims[0].is = 2 * 3; 
    howmany_dims[0].os = 2 * 3; 
    double init[12][2] = {{120, 0}, {8, 8}, {0, 0}, {0, 16}, {0, 16}, {-8, 8}, {-8, 0}, {-8, 8}, {-16, 0}, {0, -16}, {-40, 8}, {-8, -8}}; 
    kml_fft_complex *in; 
    in = (kml_fft_complex*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_complex) * 12); 
    for (int i = 0; i < 12; i++) { 
        in[i][0] = init[i][0]; 
        in[i][1] = init[i][1]; 
    } 
    kml_fft_complex *out; 
    out = (kml_fft_complex*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_complex) * 12); 
    kml_fft_plan plan; 
    plan = kml_fft_plan_guru64_dft(rank, dims, howmany_rank, howmany_dims, in, out, KML_FFT_FORWARD, KML_FFT_ESTIMATE); 
    kml_fft_execute_dft(plan, in, out); 
 
    kml_fft_destroy_plan(plan); 
    kml_fft_free(howmany_dims); 
    kml_fft_free(dims); 
    kml_fft_free(in); 
    kml_fft_free(out); 
 
    /* 
     * out = {{1.200000e+02, 4.800000e+01}, {1.338564e+02, -1.385641e+01}, 
     *        {1.061436e+02, 1.385641e+01}, {1.360000e+02, -3.200000e+01}, 
     *        {1.120000e+02, -8.000000e+00}, {1.120000e+02, -8.000000e+00}, 
     *        {-8.000000e+01, -8.000000e+00}, {4.878461e+01, 7.846097e-01}, 
     *        {7.215390e+00, -4.078461e+01}, {1.600000e+01, 2.400000e+01}, 
     *        {-2.692820e+01, -2.264102e+01}, {-1.307180e+01, 4.664102e+01}} 
     */

Fortran interface:

    INTEGER(C_INT) :: RANK = 2 
    INTEGER(C_INT) :: HOWMANY_RANK = 1 
    TYPE(KML_FFT_IODIM64), POINTER :: DIMS(:), HOWMANY_DIMS(:) 
    REAL(C_DOUBLE), DIMENSION(12, 2) :: INIT 
    TYPE(KML_FFT_COMPLEX), POINTER :: IN(:), OUT(:) 
    TYPE(C_PTR) :: PIN, POUT, PDIMS, PHOWMANY_DIMS 
    INTEGER(C_SIZE_T) :: SIZE1, SIZE2, SIZE3 
    SIZE1 = 16 * 12 
    SIZE2 = 24 * RANK 
    SIZE3 = 24 * HOWMANY_RANK 
    PDIMS = KML_FFT_MALLOC(SIZE2) 
    PHOWMANY_DIMS = KML_FFT_MALLOC(SIZE3) 
    PIN = KML_FFT_MALLOC(SIZE1) 
    POUT = KML_FFT_MALLOC(SIZE1) 
    CALL C_F_POINTER(PIN, IN, SHAPE=[12]) 
    CALL C_F_POINTER(POUT, OUT, SHAPE=[12]) 
    CALL C_F_POINTER(PDIMS, DIMS, SHAPE=[RANK]) 
    CALL C_F_POINTER(PHOWMANY_DIMS, HOWMANY_DIMS, SHAPE=[HOWMANY_RANK]) 
     
    DIMS(0)%N = 2 
    DIMS(0)%IS = 3 
    DIMS(0)%OS = 3 
    DIMS(1)%N = 3 
    DIMS(1)%IS = 1 
    DIMS(1)%OS = 1 
    HOWMANY_DIMS(0)%N = 2 
    HOWMANY_DIMS(0)%IS = 2 * 3 
    HOWMANY_DIMS(0)%OS = 2 * 3 
    DATA INIT/120, 8, 0, 0, 0, -8, -8, -8, -16, 0, -40, -8, 0, 8, 0, 16, 16, 8, 0, 8, 0, -16, 8, -8/ 
     
    INTEGER :: I 
    DO WHILE(I <= 12) 
        IN%R = INIT(I, 0) 
        IN%I = INIT(I, 1) 
    END DO 
 
    TYPE(C_PTR) :: PLAN 
    PLAN = KML_FFT_PLAN_GURU64_DFT(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, OUT, KML_FFT_FORWARD, KML_FFT_ESTIMATE) 
    CALL KML_FFT_EXECUTE_DFT(PLAN, IN, OUT) 
 
    CALL KML_FFT_DESTROY_PLAN(PLAN) 
    CALL KML_FFT_FREE(PHOWMANY_DIMS) 
    CALL KML_FFT_FREE(PDIMS) 
    CALL KML_FFT_FREE(PIN) 
    CALL KML_FFT_FREE(POUT) 
    ! 
    ! OUT = /1.200000E+02, 4.800000E+01, 1.338564E+02, -1.385641E+01, 
    !        1.061436E+02, 1.385641E+01, 1.360000E+02, -3.200000E+01, 
    !        1.120000E+02, -8.000000E+00, 1.120000E+02, -8.000000E+00, 
    !        -8.000000E+01, -8.000000E+00, 4.878461E+01, 7.846097E-01, 
    !        7.215390E+00, -4.078461E+01, 1.600000E+01, 2.400000E+01, 
    !        -2.692820E+01, -2.264102E+01, -1.307180E+01, 4.664102E+01/ 
    !