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标题: [转帖]加速Matlab运行的三重境界 [打印本页]
作者: helen    时间: 2005-2-1 19:34
标题: [转帖]加速Matlab运行的三重境界

非常实用的Matlab编程技巧。可以试一试。

. o5 t% O% j) I

CTerm下载文章: 紫丁香★; \ \0 Q8 ~/ D5 e `8 z9 x' ^ 6 ^3 \+ s1 x% F发信人: fork (撒哈拉沙漠的沙), 信区: Matlab ' G! l% P: b: B8 H1 N. V( q标 题: 加速matlab运行的三重境界" I4 R' N2 s, I# e 发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Thu Jul 1 14:27:30 2004)1 N3 y5 D- j( m8 q $ R9 ]+ ?: V* V3 |/ X: b5 m" x加速matlab运行的三重境界" H; K1 v. g2 I, [4 U 一、 遵守Performance Acceleration的规则 3 U3 d0 _: V" q6 i5 l$ T二、 遵守三条规则 5 G7 O& m; l* I. l7 a4 Y* Q三、 绝招

" M. T c8 w% w; n

一、 遵守Performance Acceleration的规则) u" }) E4 V$ q. U , k; ~0 c( ~' E# d0 y" E, H8 j 关于什么是“Performance Acceleration”请参阅matlab的帮助文件。我只简要的将& _! l9 q: n% G/ L 其规则总结如下7条：9 C3 j: c: W5 C+ H1 t 1、只有使用以下数据类型，matlab才会对其加速：% p. R8 Q1 x# } logical,char,int8,uint8,int16,uint16,int32,uint32,double( C+ Y5 I3 `+ ?' b* m 而语句中如果使用了非以上的数据类型则不会加速，如：numeric,cell,structu7 |2 k8 l& ?; u re,single, # p/ O" Y% ]# |8 L7 ?& d: k4 H 5 I( Y1 D( o. F0 _% {function handle,java classes,user classes,int64,uint64 9 ^$ v% }+ ^0 A$ O* c2、matlab不会对超过三维的数组进行加速。- R( h6 K: q6 w, u, @ 3、当使用for循环时，只有遵守以下规则才会被加速：a、for循环的范围只用标量值 - X; [4 m9 \7 a z$ N/ W来表示； , Q, m/ N: ^2 }% e2 i; G- {' Ub、for循环内部的每一条语句都要满足上面的两条规则，即只使用支持加速的数 % R. \+ k7 E$ ], H+ S& r6 r+ E8 C8 _据类型，只使用& ?# K- |& W# c- L) L 三维以下的数组；c、循环内只调用了内建函数（build-in function）。) t) {) P* q! o* o3 y" Y, B4 c 4、当使用if、elseif、while和switch时，其条件测试语句中只使用了标量值时，将8 x6 b- W* i T* g- K" G) `3 D* b 加速运行。 7 `( x3 \3 Y) @. x. J" @2 N" y5、不要在一行中写入多条操作，这样会减慢运行速度。即不要有这样的语句：" d6 V' |5 U: T; I x = a.name; for k=1:10000, sin(A(k)), end; ; O5 M5 G* C( }6、当某条操作改变了原来变量的数据类型或形状（大小，维数）时将会减慢运行速 + M, u" i6 V! R7 K( `( _度。 / M) r) Z; C+ u4 w# z" H7、应该这样使用复常量x = 7 + 2i，而不应该这样使用：x = 7 + 2*i,后者会降低) g6 J8 y7 W% n5 P9 \ 运行速度。 ) Y$ W" C* ^/ f& u) z5 S - z5 t% h* \3 X |5 k" n; x7 d% ^! g) y2 n# O5 m6 y 二、 遵守三条规则 3 {' P7 Y& \5 g! N- ` ) x8 i2 S- G! w! N$ z# p1、尽量避免使用循环,MATLAB的文档中写到“MATLAB is a matrix language, whic E2 O1 l4 ^' {5 s/ F0 `h means it is designed5 A8 W [) W4 c D" [. [3 [ + S' q0 i0 x( K! M' s# ofor vector and matrix operations. You can often speed up your M-file c4 ~9 m- g- \. ^5 O ode by using* c# C" c; q- t$ \% _ vectorizing algorithms that take advantage of this design. Vectorizati6 C3 Z$ Z F9 x* B5 L on means converting + J0 ]2 t' ]$ K% nfor and while loops to equivalent vector or matrix operations.”。改进 0 ^6 W/ n6 K/ G6 k# Z1 d1 k这样的状况有两种方法： ! L3 f6 }* m' v& N- }& o l% _4 _! G4 T: g3 H K1 y, b a、尽量用向量化的运算来代替循环操作。如将下面的程序： 2 |# O0 S& S- i$ n$ m/ ~( n: R+ S% x; y& X7 k: _ i=0; . d8 w$ j% }$ F3 G! N3 d; Q( ?for t = 0:.01:10 8 P% t+ w8 a( T# W) ~% f- Vi = i+1;" ], t1 [' P: p' C0 U* x; z y(i) = sin(t); & j& Z J8 T9 g- ~% o% t& }/ tend8 Z w. h$ ^, b4 z6 {# C 替换为：. L8 ?' N. y3 L/ Q% ? t = 0:.01:10; m: w* t% x. [, E% d; Oy = sin(t);: i! c2 w5 r' m( n9 e 速度将会大大加快。最常用的使用vectorizing技术的函数有：All、diff、i * t, J6 {0 ~" S6 vpermute、permute、) j/ h( m6 I, X- \4 ~ reshape、squeeze、any、find、logical、prod、shiftdim、sub2ind、cums 8 c4 ~: Y0 G% |2 I& I) wum、ind2sub、5 U7 I" \( c) m4 y# q6 W ndgrid、repmat、sort、sum 等。! z- N& j7 B0 x . W( y* E% J: X; p请注意matlan文档中还有这样一句补充：“Before taking the time to* N5 U5 y: R% \: k% V5 ?/ e, { . {: `2 e' a: |2 J0 e/ L vectorize your code, read the section on Performance Acceleration.1 q6 M8 Q: M/ k$ i$ o A You may be able to* ]' u/ w# v: ^% b speed up your program by just as much using the MATLAB JIT Accelera* J8 w$ V0 o3 p% Y6 [ tor instead of 8 S# Q) }) Z1 tvectorizing.”。何去何从，自己把握。 & `' c6 o" @! w / R. ?( E7 t" Q0 ]0 Hb、在必须使用多重循环时下，如果两个循环执行的次数不同，则在循环的外环执 . V1 n1 g5 D( m8 I7 V8 N7 M5 k$ {行循环次数少的， / a @! W7 l$ F# w2 L9 x; ?内环执行循环次数多的。这样可以显著提高速度。 0 R, e, b+ {/ a4 s0 Z" K2 j2 _ ; Z* t* \8 t. J5 I2、a、预分配矩阵空间，即事先确定变量的大小，维数。这一类的函数有zeros、on % P1 ^# N9 N5 j# L6 ?es、cell、struct、 % X! [' F9 L P+ h& jrepmat等。 - ^* [5 K& Z, d$ bb、当要预分配一个非double型变量时使用repmat函数以加速，如将以下代码： , x& o# A w9 w7 S( Q( U& Q3 L, @6 d r* p, _ A = int8(zeros(100));+ i3 l" O& n. ^9 M! p! A" r 换成：. j7 h r5 q8 K1 Y+ ^ A = repmat(int8(0), 100, 100); / H5 H5 e( e. O0 ]6 O% dc、当需要扩充一个变量的大小、维数时使用repmat函数。 7 p( ^8 V! X. k. z: g0 Z! u: H. K1 G' I0 I! q 3、a、优先使用matlab内建函数，将耗时的循环编写进MEX-File中以获得加速。9 F; Z0 `4 z# q; F b、使用Functions而不是Scripts 。7 H3 w M( b4 i) s " U2 N; e. y* E! e ( Z- @& M' c1 ~( U* d0 f4 g5 U 三、 绝招$ I) o! q" h$ A2 f) J) P " L( h" l. u. T% r y 你也许觉得下面两条是屁话，但有时候它真的是解决问题的最好方法。/ {, L. ?5 K" d3 o1 x% }# _4 b 1、改用更有效的算法 7 h! n/ a0 \' w0 b0 l2 v2、采用Mex技术，或者利用matlab提供的工具将程序转化为C语言、Fortran语言。 ; I8 K; R! v# T' ~* H5 m) C( d / C( z* h" H" H关于如何将M文件转化为C语言程序运行，可以参阅本版帖子：“总结：m文件转化为c/c++ , v8 u( B U8 G语言文件，VC编译”。

4 J D) {7 t, ]7 X% Y0 X! Z

作者: aftermath    时间: 2005-2-2 00:01

屁话的几招是够经典 呵呵

作者: nightgril    时间: 2005-6-9 22:28

哇,我要试试看，新手上路，请多指教！

作者: damutou    时间: 2005-7-7 12:46

谢谢

作者: ghc_lwd    时间: 2005-8-9 14:38
学习学习
作者: yirongshu    时间: 2005-8-16 20:26
顶
作者: 英雄本色    时间: 2005-9-8 15:54

谢谢了，

作者: ethuo    时间: 2005-9-13 12:12

MATLAB编程是不是很慢阿？？

+ }6 N. [' l& c- j/ U

比不上现在的那些高级程序语言啊？

作者: txj66    时间: 2005-9-13 12:50
标题: 好啊啊

好啊啊

作者: zzm    时间: 2005-11-17 15:34

转化成C语言最实用。

作者: echo5183    时间: 2006-11-29 14:53
顶，有用！
作者: elinor    时间: 2007-4-19 13:57
新手，看不懂也[em06]



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