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鲲鹏小智

kml_fft(f)_plan_guru_split_dft_r2c

建立多组数据序列n维R2C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。split类接口的输入和输出分别存储在实部和虚部数组中。

接口定义

C interface:

kml_fft_plan kml_fft_plan_guru_split_dft_r2c(int rank, const kml_fft_iodim *dims, int howmany_rank, const kml_fft_iodim *howmany_dims, double *in, double *ro, double *io, unsigned flags);

kml_fftf_plan kml_fftf_plan_guru_split_dft_r2c(int rank, const kml_fftf_iodim *dims, int howmany_rank, const kml_fftf_iodim *howmany_dims, float *in, float *ro, float *io, unsigned flags);

Fortran interface:

RES = KML_FFT_PLAN_GURU_SPLIT_DFT_R2C(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, RO, IO, FLAGS);

RES = KML_FFTF_PLAN_GURU_SPLIT_DFT_R2C(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, RO, IO, 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ro,io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_split_dft_r2c函数中以对新的输入in和输出ro,io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_iodim*
  • 单精度:const kml_fftf_iodim*

dims是大小为rank的结构体数组,dims[i]包含以下成员:

  • int n - 第i维FFT的长度。
  • int is - 第i维FFT输入序列的相继元素之间的间隔。
  • int 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_iodim*
  • 单精度:const kml_fftf_iodim*

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

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

输入

in

  • 双精度:double*
  • 单精度:float*

输入待变换数据。

输入

ro

  • 双精度:double*
  • 单精度:float*

输出待变换数据的实部。

输入

io

  • 双精度:double*
  • 单精度:float*

输出待变换数据的虚部。

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_iodim *dims; 
    dims = (kml_fft_iodim*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_iodim) * rank); 
    dims[0].n = 2; 
    dims[0].is = 3; 
    dims[0].os = 2; 
    dims[1].n = 3; 
    dims[1].is = 1; 
    dims[1].os = 1; 
    int howmany_rank = 1; 
    kml_fft_iodim *howmany_dims; 
    howmany_dims = (kml_fft_iodim*)kml_fft_malloc(sizeof(kml_fft_iodim) * howmany_rank); 
    howmany_dims[0].n = 2; 
    howmany_dims[0].is = 2 * 3; 
    howmany_dims[0].os = 2 * 2; 
    double init[12] = {120, 8, 0, 0, 0, -8, -8, -8, -16, 0, -40, -8}; 
    double *in; 
    in = (double*)kml_fft_malloc(sizeof(double) * 12); 
    for (int i = 0; i < 12; i++) { 
        in[i] = init[i]; 
    } 
    kml_fft_plan plan; 
    double *ro; 
    double *io; 
    ro = (double*)kml_fft_malloc(sizeof(double) * 8); 
    io = (double*)kml_fft_malloc(sizeof(double) * 8); 
    plan = kml_fft_plan_guru_split_dft_r2c(rank, dims, howmany_rank, howmany_dims, in, ro, io, KML_FFT_ESTIMATE); 
    kml_fft_execute_split_dft_r2c(plan, in, ro, io); 
 
    kml_fft_destroy_plan(plan); 
    kml_fft_free(howmany_dims); 
    kml_fft_free(dims); 
    kml_fft_free(in); 
    kml_fft_free(ro); 
    kml_fft_free(io); 
 
    /* 
     * ro = {1.200000e+02, 1.200000e+02, 1.360000e+02, 1.120000e+02, 
     *       -8.000000e+01, 2.800000e+01, 1.600000e+01, -2.000000e+01} 
     */ 
 
    /* 
     * io = {0.000000e+00, -1.385641e+01, 0.000000e+00, 0.000000e+00, 
     *       0.000000e+00, 2.078461e+01, 0.000000e+00, -3.464102e+01} 
     */

Fortran interface:

    INTEGER(C_INT) :: RANK = 2 
    INTEGER(C_INT) :: HOWMANY_RANK = 1 
    TYPE(KML_FFT_IODIM), POINTER :: DIMS(:), HOWMANY_DIMS(:) 
    REAL(C_DOUBLE), DIMENSION(12) :: INIT 
    TYPE(C_DOUBLE), POINTER :: IN(:), RO(:), IO(:) 
    TYPE(C_PTR) :: PIN, PRO, PIO, PDIMS, PHOWMANY_DIMS 
    INTEGER(C_SIZE_T) :: SIZE1, SIZE2, SIZE3, SIZE4 
    SIZE1 = 8 * 12 
    SIZE2 = 8 * 8 
    SIZE3 = 12 * RANK 
    SIZE4 = 12 * HOWMANY_RANK 
    PDIMS = KML_FFT_MALLOC(SIZE3) 
    PHOWMANY_DIMS = KML_FFT_MALLOC(SIZE4) 
    PIN = KML_FFT_MALLOC(SIZE1) 
    PRO = KML_FFT_MALLOC(SIZE2) 
    PRI = KML_FFT_MALLOC(SIZE2) 
    CALL C_F_POINTER(PIN, IN, SHAPE=[12]) 
    CALL C_F_POINTER(PRO, RO, SHAPE=[8]) 
    CALL C_F_POINTER(PIO, IO, SHAPE=[8]) 
    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 = 2 
    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/ 
    INTEGER :: I 
    DO WHILE(I <= 12) 
        IN(I) = INIT(I) 
    END DO 
    TYPE(C_PTR) :: PLAN 
    PLAN = KML_FFT_PLAN_GURU_SPLIT_DFT_R2C(RANK, DIMS, HOWMANY_RANK, HOWMANY_DIMS, IN, RO, IO, KML_FFT_ESTIMATE) 
    CALL KML_FFT_EXECUTE_SPLIT_DFT_R2C(PLAN, IN, RO, IO) 
 
    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(PRO) 
    CALL KML_FFT_FREE(PIO) 
    ! 
    ! RO = /1.200000E+02, 1.200000E+02, 1.360000E+02, 1.120000E+02, 
    !       -8.000000E+01, 2.800000E+01, 1.600000E+01, -2.000000E+01/ 
    ! 
 
    ! 
    ! IO = /0.000000E+00, -1.385641E+01, 0.000000E+00, 0.000000E+00, 
    !       0.000000E+00, 2.078461E+01, 0.000000E+00, -3.464102E+01/ 
    !

kml_fft(f)_plan_guru_split_dft_r2c返回的plan可以使用kml_fft(f)_execute计算plan时的输入,也可以使用kml_fft(f)_execute_split_dft_r2c计算不同的输入。plan时的输入不需要初始化,但是输入必须是合法的(不能为NULL)。

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