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VC Program（3）
被公司劝退后这几天没事，把以前写的一个生命游戏的程序拿来优化了一下，去繁就简，把一些杂而不精的功能全部砍掉，而优化了主要部分
关于&元胞自动机&和&生命游戏&的概念：
/link?url=WytIcqFp2MuRgyTCX1BPsMiFlW8JFwqAQLpefKtobf6nzHVfoLEfOnG7yRSbj17K
/view/162057.htm?fr=wordsearch
以上的百科链接，我就不再赘言了
这个程序呢，最初也是我从网上考过来的，之前自己做的&用一个子窗口表示一个&cell，结果几百个就卡成狗了
后来看别人写才恍然大悟，就一个窗口，一张图，一个点（Rectangle）画不同的颜色表示该点&cell&的不同状态
整张图画好了后直接Bitblt&到客户区DC&中，那比我的快了几十万倍不止
不过最初的程序是链表结构的，链里存放的&活细胞&的坐标，流程是：
一个&m x n&的矩阵存放了所有&细胞，&一个长度为 L&的链表里存放了当前所有的&活细胞
Next：计算下一代
遍历链表，根据活细胞的坐标，将每个 活细胞 周围8个细胞&的相邻活细胞数加1
clear&链表，&然后
遍历矩阵，检查每个坐标上细胞的相邻活细胞数，符合&生存条件&的值为1（true），&符合&死亡条件&的值为0（false），&其余的保持原值不变
并且若该坐标细胞值为1，则push入链表
Display：显示
重置CImage&变量，&遍历链表，根据坐标画矩形，显示到客户端
根据这种算法，如果矩阵很大很大，但是只有一小部分&活细胞&的话，可以在计算下一代时节省性能（但是最多1/2）
而且因为链表结构不方便移除中间节点，所以我就改成用（m*n）大小的一维数组保存细胞了
并且数组的下标就是细胞的坐标
计算下一代时，遍历整个数组，若为&活细胞&则处理，&否则跳过（其实只遍历而不做其他计算的话，数组要快的多），代码如下：
void Automation::ToNextInCpu(uint times)
static std::vector&int& tmpCells(m_CountOfCells, 1);
static int *pTmpCells = &tmpCells[0];
while (times--)
for (uint i = 0; i & m_CountOfC ++i)
if (m_pCells[i])
for (int j = 0; j & 8; ++j)
pTmpCells[m_NeighbourTable[j + i * 8]] &&= 1;
for (uint i = 0; i & m_CountOfC ++i)
if (pTmpCells[i] & m_ConditionOfLiving)
m_pCells[i] = 1;
else if (pTmpCells[i] & m_ConditionOfDeath)
m_pCells[i] = 0;
pTmpCells[i] = 1;
&m_ConditionOfLiving，m_ConditionOfDeath&是细胞&存活\死亡的条件，其中：
m_ConditionOfLiving = 0
（二进制，表示若周围有三个&活细胞，则该细胞存活）
m_ConditionOfDeath = 1
（表示若周围有 0,1,4,5,6,7,8&个活细胞时，该细胞死亡）
其中周围有 2个活细胞时的情况表示维持原值不变
m_pNeighbourTable&是初始化时确定好了的存放每个细胞 8个相邻细胞位置的表，大小为（m x n x 8），这样就不用每次Next时都重复计算了：
void Automation::InitNeighbourTable(void)
m_NeighbourTable = new uint[m_CountOfCells * 8];
for (uint y = 0; y & m_CountOfVerticalC ++y)
uint top = (y == 0) ? m_CountOfVerticalCells - 1 : y - 1;
uint bottom = (y == m_CountOfVerticalCells - 1) ?
0 : y + 1;
for (uint x = 0; x & m_CountOfHorizontalC ++x)
uint* cell = &m_NeighbourTable[(x + y * m_CountOfHorizontalCells) * 8];
uint left = (x == 0) ? m_CountOfHorizontalCells - 1 : x - 1;
uint right = (x == m_CountOfHorizontalCells - 1) ? 0 : x + 1;
cell[0] = top * m_CountOfHorizontalCells +
cell[1] = top * m_CountOfHorizontalCells +
cell[2] = top * m_CountOfHorizontalCells +
cell[3] = y * m_CountOfHorizontalCells +
cell[4] = y * m_CountOfHorizontalCells +
cell[5] = bottom * m_CountOfHorizontalCells +
cell[6] = bottom * m_CountOfHorizontalCells +
cell[7] = bottom * m_CountOfHorizontalCells +
然后弄完这些，我以为会性能大幅提高，结果根本没反应，搞的我还以为Next&的算法问题，还用C++AMP&并行算法改了一遍，结果还是没多大区别
而且GPU加速的话数据从显存复制回内存会不完善（BUG吧），无奈，放弃，但还源代码里还保存着，感兴趣的可以自己看（应该没有BUG，但是C++AMP的资料太少，我找不到原因所在）
结果后来吧程序开启的Aero特效一关，倒是提高了20%多，于是我想我知道性能瓶颈在哪了
一次&Next +&Display&的花费的时间大概是10ms，但是单次Next的时间微乎其微，估计只有2ms左右吧，大部分时间是花费在Display&上
而且11ms&多一次连续不停的运行的话，人眼也分辨不清楚，于是我偷工减料的改成 N*Next + 1*Display，即计算几代才显示一次
这样画面有些许间隔，但是计算性能确实提升了很多很多
比如 17 * Next + 1 * Display &的话，平均下来的性能是 1200ms / 每千次， 比之前的11ms&&提升了10倍
这样画面的间隔看起来就先是超高速运行的残像，而不会有什么破绽
不过随着 N&提升，性能提升也逐渐下降，&比如 33 *&Next + 1 *&Display&也才 1050&ms /&每千次，&提升有限
而且图像看起来别扭，得不偿失
程序的结构是主线程管界面，&工作线程主要负责&Next +&Display
一开始本来想将Display&的任务交给主线程，后来发现性能提高不大，还要考虑重入问题，于是放弃
源代码在下面链接里，&我是win8 + VC2012&做的，&程序不能在xp运行，不过是静态链接的不需要MFC&的DLL
性能部分最理想的就是 1.3ms&左右 ，已经不能再快了，当然如果能再想办法再快一点又不损失太多的话，还请分享一下
如下图，矩阵是有限无界的，有各种辅助功能，翻转，平移等，加速，还有最重要的，有图标
附带的DLL里面内置了一些图形，支持不同方向，原理很简单，源码一看便知，另外选项对话框里可以自定义规则
下载链接：
http://download.csdn.net/detail/leeroe/7261059
参考知识库
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(1)(1)(1)(1)(1)二维元胞自动机交通模型规则_百度文库
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二维元胞自动机交通模型规则
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