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升级   91% TA的每日心情 | 难过 2012-8-27 18:22 |
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签到天数: 1 天 [LV.1]初来乍到
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4、在JIT加速器下,Matlab的数组存取效率非常高
# S) {8 Z$ ^$ z* X' x+ v' A. v
) V9 x7 ?9 o2 ?Matlab代码:- >> clear all z+ e+ q( ]' x7 W9 }
- a = linspace(1,1,1000);- e4 b- l( T7 E\" r& g @
- tic$ ~4 V* T; l& w% f# Z$ E2 b: H
- for k=1:10000\" b$ c/ d' D$ v* g& L
- for i=1:1000
; E' V\" v7 b+ L- D* }. T3 U) Y- h) z - a(i)=2;
$ s+ O) F+ h0 f5 A+ w - end5 _6 t: y- _; c5 Y9 q- z: D/ f
- end& t8 M- U\" c3 A\" \( [: g, S ^
- toc6 V2 h/ N7 f; U# E/ |
- $ ^1 O7 l b7 `
- tic, Q. c4 q\" T3 Y/ K+ B
- s=0; s( r# V; Z. t: x
- for k=1:10000* k P: ^6 k! ?2 r! ?
- for i=1:1000- h- j/ u9 K; F) u, C4 {5 g( [6 ~
- s=s+a(i);\" d; `) M4 j# z( y% ^
- end
r3 c# A5 e! j/ J - end
3 T$ h: d- z\" I5 M% r - s
% O: \: I8 t% W! a5 f6 W J - toc
\" }\" _3 v# r! S4 A9 E: I# g - Elapsed time is 0.140658 seconds.) R& h* j+ G6 {% n; t1 R
- ' n2 J6 f H: K
- s =
$ t) a3 C$ x E* b( `; A+ Q( _
! L8 E; g! b' _( t- 20000000' L: v7 e7 l- i( P
3 Z$ _4 a! k7 B- Elapsed time is 0.091794 seconds.
复制代码 ============( o1 x4 W' ]0 B! }/ B8 ~5 ~# ]
O7 ~/ S7 O0 `' n+ XForcal代码: - !using["math","sys"];
- 7 [7 t8 r0 [2 y6 D
- mvar:
- ; X3 _# E! g) [: H4 u8 [
- main0(::a)=\\" k# C, ]* _4 j
- a = linspace(1,1,1000),- t9 [4 r' Y6 M8 \% r
- t0=clock(),
- 4 b# n2 S# E, A) D- x4 J
- k=0, while{k<10000,) b& }/ q: E, U6 e$ i0 F
- i=0, while{i<1000, a(i)=2, i++},* b+ Y1 _. q9 H% w+ p$ @' |
- k++
- , N3 s7 [, q) w6 s
- },3 z. f. w4 q1 w9 P! c( L
- [clock()-t0]/1000;
- 8 w\\" j1 e& i: T) j- T' H- X% I
- * h' R, |/ C4 d, h4 L }9 x
- main1(::a)=
- 9 D2 r2 u5 o) ?
- t0=clock(), s=0,/ z5 w) E [: a$ ]* S! s7 ^
- k=0, while{k<10000,3 j7 z# o$ g6 A5 |; t
- i=0, while{i<1000, s=s+a(i), i++},
- * f4 G4 l- `( [
- k++
- + X1 f- m( P1 C$ K( k+ [7 c; Q. v7 Z! Y9 C
- },
- $ r, H# Q0 T; D/ y
- s;
- + r0 v% d/ `3 j. x5 P; J. [ B
- [clock()-t0]/1000;
结果:. H( U" Z2 X/ j# F9 s& d3 ^/ U
15.484 //存数据所用时间,秒8 V4 K1 p# J" e
20000000.; p- g% j. X" V8 J
5.531 //取数据所用时间,秒( l$ S0 l, s5 Q/ C, D: J. m( _% d' Y
# ~, R) V: w/ H4 s3 Z. S
----------- P3 S) p: r7 Y: T# D
" j+ R, G# N6 N8 S2 h4 E用函数sys::A()存取数组数据效率稍高些: - !using["math","sys"];
- ' ~% s2 c$ w! q& R
- mvar:
- $ o. B$ M! f) t\\" T0 x+ H2 Y3 Z
- main0(::a)=
- ! ?) N; ]7 x7 q' B! r. s3 V. y
- a = linspace(1,1,1000),
- ( t% Q, ^) W$ [2 ?4 `4 Q X( V5 f& O
- t0=clock(),+ T( V3 f. o+ ?# R# |, T+ ]3 Q8 j
- k=0, while{k<10000,( C. u4 _2 A& I% G$ N
- i=0, while{i<1000, A(a,i)=2, i++},, d! } h5 ^! |7 t\\" e# Y
- k++
- 9 F/ |1 s! ]; S) v# N# I6 Y9 L) H
- },
- 5 N A+ J C D+ J* _: ]5 L' t5 S
- [clock()-t0]/1000;
- \\" Z\\" Q0 w: ?2 a0 N\\" Y
- ; M: v5 v4 h1 f
- main1(::a)=' F& l) x! ?' }8 k) D
- t0=clock(), s=0,
- 9 y3 k0 K* d; l# O( H
- k=0, while{k<10000,. }5 _' C6 R. ^; }2 x6 k8 h
- i=0, while{i<1000, s=s+A(a,i), i++},
- ) i2 X+ {( L4 S0 m0 r) T! ?! A
- k++
- ; n- N& m, q3 }) S; a/ k. a* E
- },7 V4 k7 x7 N) z6 @
- s;; ^+ @& t! {4 b7 y# l
- [clock()-t0]/1000;
结果:
) f, Y/ ^+ c S- a% T6 w10.469
2 p) j/ u) l0 {1 }' p- S20000000.
$ a% F3 _$ j; i* i; A3.781) _, x, k0 b4 v
) P) f1 E$ _+ Y3 M
-------( R7 {; J4 Z8 n" s. \ Y
) Q* ~+ R J1 s: m6 s
在不使用函数sys::A()时,Forcal存数组数据耗时与matlab之比约110:1,取数组数据耗时与matlab之比约60:1。
. n5 G) ?: H( I9 K! C8 V" A在使用函数sys::A( )时,Forcal存数组数据耗时与matlab之比约75:1,取数组数据耗时与matlab之比约41:1。
& I" s6 e( Q, o+ r5 p1 b# G! G) p9 Y" q' u: n3 h/ ]9 U6 u; _) O
matlab的JIT加速器对数组元素的存取效果是明显的,获得了与C/C++近乎相同的存取效率。) z, F: J/ g2 U2 C& u1 m
4 [' o5 @, z+ A; c+ S: jForcal之所以存取比较慢,原因在于动态数组由扩展库提供,数组元素的存取由函数的层层调用来实现。不过,数组元素的存取效率体现了Forcal对扩展库中任意对象的存取效率。
, v( r5 ]! o5 \9 ?( b% e
V, D1 k& `3 R+ A( ^5、在循环中加点东西5 t& j* {$ U- k- T
% U% h4 L6 D* O4 B4 B! J* U' p
matlab代码:- >> clear all
; _$ P) T- T5 Q7 V* m - f=@(x)x+1;
5 j, O! i. u, H7 o\" P - a = linspace(2,2,1000);8 F) @+ O @/ q1 M: s: z
- tic
% y M5 F( v% d# J' }& K5 K - s=0;1 Z, a4 o4 s4 c5 W
- for k=1:1000
+ x* U4 t2 A9 V$ s5 c: n9 o' c - for i=1:1000
1 Z1 o m, R$ W# `0 L - s=s+f(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i))+1+sin(a(i));9 z; [; _7 e. x
- end
' [2 I\" H: y5 k$ x( X u4 ]% | - end$ @5 D% |& b3 v# p( q) ?+ o% n
- s
0 e+ b% b7 w7 h1 @) a* H - toc( K( L8 z1 @2 R* O3 |3 d8 _
$ ]) M4 q# K# y' q0 S: Q& H- s =
9 R; w, H3 Q) u& q$ N5 X. Z/ v S3 e2 u
: }; l6 a! H8 `* d) ~& \\" {- 2.4002e+007- ]3 z4 q1 e2 l\" f! ?; C
/ b' F# i1 R: b' G$ S, k6 j, G2 t- Elapsed time is 2.252997 seconds.
复制代码 Forcal代码: - !using["math","sys"];, I( n! ^; d6 M: D n6 M
- mvar:
- \\" _; l: M9 y3 w& \7 O X
- f(x)=x+1;
- 5 ?9 a0 @& c8 J- k4 w& h! ~, G
- main0(::a)=$ {+ ^5 _3 M) x- [2 c' H3 \
- a = linspace(2,2,1000),' |' [$ ?) |9 R M# o$ Q
- t0=clock(), s=0,
- $ c+ h\\" p; q1 r0 Y5 n3 e' Q9 K% e
- k=0, while{k<1000,
- ( V( V$ f+ \, d: a4 R
- i=0, while{i<1000, s=s+f(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i))+1+sin(A(a,i)), i++},; ^- o0 s, h7 H8 q
- k++! M0 c k+ {) _0 n, c% T
- },) y1 T/ O) J# c8 R! g
- s;# ?; Z, D' E) p5 Q5 Z. O/ K( L$ E
- [clock()-t0]/1000;
结果:5 w, w4 p5 J; h7 _$ T
24002271.69189384. I5 M" M" j, W( m2 U
5.172$ _; P: s9 w2 k2 I0 U% r( J$ z
6 s& U9 v: ?( g( c1 q7 c5 ^
二者效率现在只有一倍差距。 ^( C3 A u6 q8 F q8 f! z
& k6 |3 k9 t I; Y7 [
----------1 B" a7 V5 W5 }1 A8 K
8 x$ U) m8 Q1 I" \2 S2 W) I
不过,显然matlab和Forcal的程序应该这样写:; P! Y, n! q3 B6 p: H
' ?1 e; H# x6 W5 J% c$ t; d* rmatlab程序:- clear all9 ]- @5 x0 c- V! y' ~$ F: b
- f=@(x)x+1;* d5 [* j9 Y0 D, O$ I; G
- a = linspace(2,2,1000);
; _1 H; R* j; H\" q# \4 D; u- @ - tic7 A( @5 y# e& S- R' ?6 K+ g
- s=0;
- f; b' s6 ~1 i T( Z# T - for k=1:1000
! A; ?: ~' f0 k - for i=1:1000
6 L A/ K- }# ^! f& e* t - t=a(i);
: z0 C, ?# L5 s/ Z' B- C @) p - s=s+f(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t);) G& O3 M4 m$ K E: a3 j6 `' t7 x
- end
0 p8 M0 I7 N, Z0 A- P8 b) N - end6 I9 L0 `2 e6 q& u) `: v
- s
% n$ t+ w0 V& l. e: V - toc5 W% u% @& Z' [! t2 w
7 @' X m6 }5 o- s =: I% e$ Z* m. H0 b
- 3 a, ^: [% N% ~: T% G
- 2.4002e+0071 H) n3 ^7 Y5 M% p% [
. O! i$ |: k2 ^. z% i* {- Elapsed time is 2.043909 seconds.
复制代码 Forcal程序: - !using["math","sys"];
- % s H. w5 d5 \( ]3 F\\" ?0 y
- mvar:\\" \\\" r' M8 b4 e; v; R2 ^
- f(x)=x+1;9 ]. X* s# u+ ]; f6 [
- main0(::a)=- S% D; ]0 w: ^\\" l$ |3 V. y
- a = linspace(2,2,1000),0 i8 V! a* a1 X7 b( M- d+ d
- t0=clock(), s=0,
- w& j' }3 W; P) i& }; l1 X2 |' _
- k=0, while{k<1000,6 z\\" r* o% z* ?! e9 a
- i=0, while{i<1000, t=a(i), s=s+f(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t)+1+sin(t), i++},
- 9 W n' U) H3 N+ |* M6 c9 ?- p9 ~
- k++
- & P9 {5 v! n) d+ |/ F2 n0 e, @
- },# i8 C( [! z( ~\\" q2 e
- s;
- 9 f\\" R8 m2 b: [
- [clock()-t0]/1000;
结果:, B/ }5 _& K9 T5 K8 l
24002271.69189384
: o+ T; l" a1 n1.625! }" k* s, |. j/ b9 s/ N: L
. [) L4 x0 a9 j' v* n7 ~4 F
matlab效率已不及Forcal。
2 Q8 S$ _6 v W8 J9 w- M8 g$ ^8 r8 B
提示:目前Forcal对数组元素存取效率较低,要想提高效率:(1)用临时变量暂存数组元素;(2)用专用函数sys::GA( )和sys::SA( )一次存取大量连续元素;(3)对数组整体操作。 |
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