c语言实现只计算实部的FFT的高性能代码

时间: 2023-07-16 11:14:42 浏览: 44
以下是C语言实现只计算实部的FFT的高性能代码: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <complex.h> #define PI 3.141592653589793 /* 计算FFT */ void fft(double *in, double complex *out, int n) { if (n == 1) { *out = *in; return; } double *even = malloc(n / 2 * sizeof(double)); double *odd = malloc(n / 2 * sizeof(double)); double complex *even_out = malloc(n / 2 * sizeof(double complex)); double complex *odd_out = malloc(n / 2 * sizeof(double complex)); for (int i = 0; i < n / 2; i++) { even[i] = in[2 * i]; odd[i] = in[2 * i + 1]; } fft(even, even_out, n / 2); fft(odd, odd_out, n / 2); for (int i = 0; i < n / 2; i++) { double complex t = cexp(-2 * PI * I * i / n) * odd_out[i]; out[i] = even_out[i] + t; out[i + n / 2] = even_out[i] - t; } free(even); free(odd); free(even_out); free(odd_out); } /* 只计算实部的FFT */ void rfft(double *in, double *out, int n) { double complex *cpx = malloc(n * sizeof(double complex)); fft(in, cpx, n); out[0] = creal(cpx[0]); out[n / 2] = creal(cpx[n / 2]); for (int i = 1; i < n / 2; i++) { double complex t = cpx[i] + conj(cpx[n - i]); out[i] = creal(t); out[n - i] = cimag(t) * -1; } free(cpx); } /* 测试代码 */ int main() { int n = 8; double *in = malloc(n * sizeof(double)); double *out = malloc(n * sizeof(double)); for (int i = 0; i < n; i++) { in[i] = sin(2 * PI * i / n); } rfft(in, out, n); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%lf ", out[i]); } printf("\n"); free(in); free(out); return 0; } ``` 这个实现使用了递归的FFT算法,并且在计算完成后仅保留实部。此外,还使用了一些技巧来优化算法的效率,例如在递归过程中仅对数据数组的偶数和奇数部分进行递归,避免了重复计算。

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