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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。

CTerm下载文章: 紫丁香★. R2 S# s9 z9 ~" P; b$ g8 Y2 f. l! h ( e# u. ^0 ~, W9 {2 U+ Z- H 发信人: fork (撒哈拉沙漠的沙), 信区: Matlab % m% k5 ~$ F# A5 i4 s& _标题: 加速matlab运行的三重境界 1 a$ Q/ V8 S8 [* R( D1 u发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Thu Jul 1 14:27:30 2004)0 e- T, I7 M* x6 m- C2 w# F , Q# i6 T; B$ m1 ]加速matlab运行的三重境界 1 n) I( i% N Y$ ^( Q3 U6 ^一、遵守Performance Acceleration的规则 6 S" \" L1 r+ T9 g% g二、遵守三条规则8 @1 l+ o. y5 F7 U 三、绝招

一、遵守Performance Acceleration的规则 / i2 \, m; Y" K- I2 k & \( Y3 i5 b5 M5 D9 Z9 u; l/ ^关于什么是“Performance Acceleration”请参阅matlab的帮助文件。我只简要的将" A- W" g; R. d! t9 v 其规则总结如下7条： 4 j2 |- `" q9 v9 M1、只有使用以下数据类型，matlab才会对其加速：# z! W' g g. W/ _$ \' s& S logical,char,int8,uint8,int16,uint16,int32,uint32,double& v4 l* p. d" u/ m! a; p/ b8 }' q 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,structu 8 I# ?5 @. Z1 W/ w9 dre,single,1 X2 N$ k- ]& ^0 t) w , Y7 w; a, `6 u6 v& d! ^function handle,java classes,user classes,int64,uint64. h' w* T, S; v 2、matlab不会对超过三维的数组进行加速。$ ?: [$ K$ z$ }. [1 A 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5 o7 y% l9 i) o! t 来表示；9 f }, T7 A$ \: B+ }* l' b+ w b、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 9 h+ C2 [* q* A* r G1 w+ Q! b% F1 @4 J据类型，只使用/ s1 E& Y& ]% r; t 三维以下的数组；c、循环内只调用了内建函数（build-in function）。! ^6 `5 b! g: S5 E) E$ Z 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 U1 }" M# s% G/ ?2 `; ?' H 加速运行。# u. T' i2 g# c# h 5、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：! L8 X/ f+ R4 ^% n3 ] x = a.name; for k=1:10000, sin(A(k)), end;9 H0 K" [2 x' ~$ Z 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! m4 d; b2 o2 M8 V" ` 度。 $ p8 m: z0 q" o6 y' s1 @* ]7、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 0 @9 [; [1 r6 d k* n I/ W运行速度。! U* d' @. @' g3 s/ d5 j0 C! A g & d$ \# C2 a4 y7 A 4 p% T0 X$ b7 g3 D; I1 i 二、遵守三条规则, r. ?: z; Q# M8 @# i9 o4 e 7 [) W& V0 u" H1、尽量避免使用循环,MATLAB的文档中写到“MATLAB is a matrix language, whic0 m2 U1 {1 |: A6 C" j h h means it is designed2 k4 V& Z5 V- u8 d! f2 C9 K $ P: k1 c! ~7 b7 Z+ F% u2 ~ for vector and matrix operations. You can often speed up your M-file c ( E1 ^$ l5 L" K* f% e* Y0 Pode by using % m# z$ J+ H" B& u2 M: pvectorizing algorithms that take advantage of this design. Vectorizati8 |% S8 L# v2 p+ ?0 K5 S% T on means converting + P% u1 {) d- vfor and while loops to equivalent vector or matrix operations.”。改进 1 Z0 O* j- U3 M4 {这样的状况有两种方法： ) M& T" v4 x' S0 a; `6 O$ E3 k g* b5 N% A8 w7 g& z3 s" n% S: va、尽量用向量化的运算来代替循环操作。如将下面的程序：% s7 e! {( ?' l0 R 5 ?- Q) G% A: B6 b$ C0 @' ?8 u0 x% [i=0; 7 ^) f W! v- v) `for t = 0:.01:10% E& q. \; w, h i = i+1;% ?8 X. C2 E) Y$ J4 b0 P* T7 y2 j2 s y(i) = sin(t);/ _0 H9 h2 j- z# X end0 k t3 F3 r0 e; I: j B' w8 c 替换为： " |/ S( T* q7 K: N1 \; r- s& zt = 0:.01:10; ' {7 c' O6 G7 Sy = sin(t); ; W$ L3 ^ d1 h/ D8 j速度将会大大加快。最常用的使用vectorizing技术的函数有：All、diff、i2 m4 ]8 F$ I, J4 C% U' Y& I permute、permute、/ l: t8 Y' e5 t" |4 p reshape、squeeze、any、find、logical、prod、shiftdim、sub2ind、cums% O; ~, m" k1 \" a- c; O- o' S um、ind2sub、, K% g, ~, p- u ndgrid、repmat、sort、sum 等。 4 L7 M& ?+ d4 d4 g d2 r6 j2 v & x4 `' N/ _* w' p8 [请注意matlan文档中还有这样一句补充：“Before taking the time to2 G8 m. s/ ]& z2 ?& F + B0 t; T( c* R vectorize your code, read the section on Performance Acceleration.5 j& S5 Q& E/ [! V: @% f- L You may be able to 2 s* T' `$ f" ^1 o. d" W* c0 g+ Qspeed up your program by just as much using the MATLAB JIT Accelera+ a* g( ?' p/ T& b+ R: a tor instead of - A3 ~; `" l" _vectorizing.”。何去何从，自己把握。 6 u+ |0 a/ M2 I0 s4 ?9 O) _2 J$ L9 u8 V/ T b、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 , n3 N/ ]0 D3 G- N# z行循环次数少的， 6 w, m; ]) [7 q5 U内环执行循环次数多的。这样可以显著提高速度。7 f2 q9 m8 P5 }6 m8 } 8 `9 D0 h* n G 2、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- J( l6 o& q+ }: i5 @; | es、cell、struct、 , o1 X+ j( a' O2 ]8 ]0 y" w1 Y! [- trepmat等。 + Y: D" ~$ X4 ab、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： * q* n- H2 b7 G6 Y' \1 K4 O/ \1 @6 y1 P) l A = int8(zeros(100));9 z1 ]0 _7 p7 ^! W 换成： 0 x6 ~; {* z9 x' e( Q6 mA = repmat(int8(0), 100, 100);3 _% p# l( {4 S4 T% T3 Y c、当需要扩充一个变量的大小、维数时使用repmat函数。. T/ _# o& Y5 @+ K0 ` 4 `+ P0 p3 q, _6 _, _9 D# n& e) v 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。" j8 O( {. i4 L2 M# O; C b、使用Functions而不是Scripts 。 9 q) ~, F2 o8 ?8 w % P- i' \9 k9 B* V/ a7 c: E1 }) y0 g 三、绝招& N [' O. }) y$ w0 L 2 W6 w7 Q r5 X. Z2 g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。: O% O S. M" y( l 1、改用更有效的算法% ?9 H* C+ |8 q) K0 D8 M9 ]. l- M 2、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。% E% r" w5 H7 w 3 g1 [. n# _; j2 L- c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++0 F) b: w+ }0 m' f 语言文件，VC编译”。

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？？

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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