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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' q% p% I' |" j2 M1 O: o5 [# C) b" O" T
Matlab代码:- >> clear all
6 m0 f/ ?, ]2 \5 v - a = linspace(1,1,1000);
- }) [# P' ?; g* T! f0 n - tic
. _* s8 S\" z% B6 v4 s+ J0 { - for k=1:10000
. i7 f4 Q8 V! T1 l6 D4 q* D0 Z9 l - for i=1:1000\" e3 n1 s/ s& }* t( R0 q% ?
- a(i)=2;
' M/ R p& K' P# q - end
9 a1 `2 r1 z7 b% g1 c) p) ?: @ - end* y. p% R, s5 }& t5 k4 G: }! D\" W
- toc2 z$ A\" }6 ]. e3 B' g& ?+ K$ G
- ( b5 U% s8 ?; G# B2 }1 D
- tic
9 n\" d2 p' T, ?* K% S - s=0;3 g' y- {* E* i! E% s/ T$ m
- for k=1:10000) r1 p* r9 n8 G, L% V3 f2 J' c8 T
- for i=1:1000( u. B$ H# g\" s3 B' J4 K
- s=s+a(i);# v2 S1 }% ]$ j\" X. R5 ?1 Q
- end
z% Y# J( c; ~8 a - end
2 y3 d( `/ f! a\" [# G - s( y0 f3 O3 O' T$ E
- toc3 ~ y* v/ R4 X! r5 K+ X
- Elapsed time is 0.140658 seconds./ v& N/ M8 N( z+ ^7 r
\" [7 H- v2 z7 P5 t6 h- s =/ N% x H8 L5 h3 _/ ?! o$ P5 |5 N
3 E* q5 ?\" o0 E1 E5 X& \6 P& N7 g- 20000000+ j6 ~# A x* P1 G/ e5 F
- . d& ^! w1 i$ \ s, M
- Elapsed time is 0.091794 seconds.
复制代码 ============
9 g; B% j. I) j0 j7 G+ | b
/ o, s8 Q: j& `- N9 rForcal代码: - !using["math","sys"];- \) q3 T) C- {; H; B+ P9 r' U
- mvar:
- 4 ~5 Z( q6 v/ L c- }% D0 F
- main0(::a)=6 d5 U3 \5 U5 j7 i1 r- J
- a = linspace(1,1,1000),+ t3 v- B; [& m4 D* J4 \/ L
- t0=clock(),
- ) x/ }, q7 d; z; i0 x( T* F
- k=0, while{k<10000,
- \\" F, O\\" A; N( V1 h
- i=0, while{i<1000, a(i)=2, i++},1 T; k4 }\\" G* u8 G% C, ~
- k++5 m: l/ w. P) l0 ?7 m. ]4 f
- },. S# b+ N4 T\\" X, o1 d! J' q$ k
- [clock()-t0]/1000;, _, U, G3 z D7 X\\" d* t) v
- , ^; Q' q' S) h
- main1(::a)=2 |8 P4 c8 d/ T9 x# E9 w( |
- t0=clock(), s=0,
- N4 D; s1 K, ^ W: n( Y6 P
- k=0, while{k<10000,
- $ S, }% r W, j0 _1 K, w
- i=0, while{i<1000, s=s+a(i), i++},( [& i' V: B6 a
- k++5 c7 x U9 E. G- d6 W) s4 D
- },6 v; x' {3 p1 D0 e) \; w
- s;! G% I$ f0 c3 m\\" ?
- [clock()-t0]/1000;
结果:
! |. I6 E& f" Y; i7 A" Y15.484 //存数据所用时间,秒
6 I4 p2 T1 Q( @! x, m20000000.
n) A" i8 ?/ V2 o+ A5.531 //取数据所用时间,秒3 [1 n. ]" Z3 J: m) F' D1 _& g
! m/ r8 v, T+ M5 Z6 K
----------
9 W: y- @# T; g5 u* {+ k \$ D( N& T& g& p) K% T! v) R8 k
用函数sys::A()存取数组数据效率稍高些: - !using["math","sys"];
- , u. v8 m' ^. r. y# p! P
- mvar:# h `' {/ f7 D* J z0 ^) g: ?
- main0(::a)=3 H4 B+ ~/ ]- i5 T! y
- a = linspace(1,1,1000),
- 2 Y6 K( ^5 x4 t3 V* m
- t0=clock(),
- * m3 K. h. A$ A& t/ M; D
- k=0, while{k<10000,
- 5 \, c2 f% i+ ~# l4 p1 |: F
- i=0, while{i<1000, A(a,i)=2, i++},
- 3 Q& q\\" e C* G( C\\" ]. c3 s7 O
- k++
- 2 r# t% t4 `! j\\" U! Y( F6 E4 H
- },6 s) v( U) U( e
- [clock()-t0]/1000;
- 1 R8 Z- o# e9 v. L1 l8 ~
- ! d0 u/ I Z\\" P3 R; O7 h
- main1(::a)=, t. t. X( l5 G; l7 l( k& d
- t0=clock(), s=0,
- 5 h' u& g\\" d# R4 [( T
- k=0, while{k<10000,
- . B; w* G( E7 {. \1 v# B! c- \: N7 S
- i=0, while{i<1000, s=s+A(a,i), i++},( U: Q: Y7 }- }% f
- k++
- , |6 g) `! N$ H- @/ O7 Y
- },/ ^\\" ]) O' X- Y8 m
- s;
- 2 ?2 X7 w0 g7 M9 K4 e: D\\" j
- [clock()-t0]/1000;
结果:
$ Z& D0 h4 c$ b6 W) i/ a1 O10.469
8 W) n0 ^; t7 v6 w- @20000000.
; D9 p: |' W0 \# k3.781
! n7 h$ |, S- z. g: t$ u# W! |( ], S5 ~+ h- t2 e5 z% O+ v8 v& D' Q
-------0 u9 }; M$ b1 R
5 Z, u6 Q7 u8 N/ 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。
6 j5 e/ n) \3 x' P( C6 i7 F6 r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。( h) t: I0 y4 @. N7 {5 F# u/ O8 Y7 ?' E
' G( v- V/ b: P! }! A. U" r" @
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。0 u) T1 r' m1 e+ H
/ {5 D5 g3 f8 c1 XForcal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。# e6 N* C4 x9 i# Z4 |( M$ G
9 `9 i3 ~* P2 {, k6 W& N5、在循环中加点东西
( a1 t( i9 }7 P7 C
0 ^7 \" A/ g- X$ u5 u6 m) Vmatlab代码:- >> clear all\" I. A3 ? T2 G! v5 O9 b
- f=@(x)x+1; o$ v; A$ C0 X2 L, v
- a = linspace(2,2,1000);
* |3 [5 p/ ~$ { ^ - tic+ v/ E9 r! B* D$ c( {
- s=0;7 P$ O. S6 U m% O\" d l+ J
- for k=1:1000
3 B5 ]' y6 Y# i4 c5 ]* T - for i=1:10001 M' W8 T$ s\" C- V3 I4 y0 m! x
- 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));% I2 }$ p0 U/ a: w: b0 Y
- end
; I' b1 i7 d0 D - end) B4 o\" Z* b% @/ e7 G
- s* i3 \$ g+ Y0 i( }* O
- toc
% b9 n: w! O2 G3 I - - |' q% S+ E) O# d# Y+ L
- s =& ]* {! b2 u: a9 G! z+ g
- 9 a' P3 q6 y7 G6 a# \3 b1 z1 y
- 2.4002e+007
: c' v9 d\" K0 \% E/ S
; K9 `2 O. \0 i! L, _+ S- Elapsed time is 2.252997 seconds.
复制代码 Forcal代码: - !using["math","sys"];* s) y, ~/ i+ ]1 o
- mvar:
- 5 X- }4 F6 Z4 u
- f(x)=x+1;6 ~' j8 W9 L; t; G2 e& d1 K
- main0(::a)=
- * @ }6 \9 V3 h2 t
- a = linspace(2,2,1000),
- E; L$ i- |* w% C
- t0=clock(), s=0,5 W8 v2 J. d5 C
- k=0, while{k<1000,8 O) y! N; p. A' N
- 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++},6 I3 C, y: T5 ]
- k++3 I2 ~& D1 I2 m d
- },* n! V2 v! q( [; u. B/ }1 t' G) K) _
- s;
- ' c% K3 X) |- D( e
- [clock()-t0]/1000;
结果:* d6 T$ `0 N, L+ R0 L: I
24002271.69189384
/ d" K A# [8 F1 c$ d8 ^3 i" U5.172
% U. X5 S( B0 S* v1 C4 `+ I3 Z4 ~$ s3 Z# [
二者效率现在只有一倍差距。
" ^& P+ W* J( u6 x
3 J$ J4 n- r% s----------8 k$ Z* S* E) L3 e$ S) `7 H
6 l: a. T# W. N- |& C
不过,显然matlab和Forcal的程序应该这样写:+ J. \2 i6 K& b, `4 O; r
- x7 I- N+ ~8 W- I9 g" E
matlab程序:- clear all; G9 d* m! f% L) l5 m# M
- f=@(x)x+1;
9 y J7 P0 g% z) T - a = linspace(2,2,1000);& l1 u: `4 _# \. C) b7 h) D
- tic
9 ~) X w; X# k2 { - s=0;
, v# V5 G2 z+ g% U - for k=1:1000
) e# K0 t, x. c( c$ ~ - for i=1:10001 N0 {$ _3 J! a9 b: r3 v4 j v
- t=a(i);# F* K) e) \8 l# u% D- n; H+ C
- 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);
( u8 G' q0 U4 }8 K0 L - end
0 h% I- f. |/ J1 I* x4 B - end
+ G$ `7 t5 ~: W z/ a - s
$ r) Y- A7 E, ]* v: o5 Z& L - toc; Y* q, y) N! q7 W8 d5 \
4 G1 [$ D# m+ w( G- s =
% F* x$ ? t1 d+ f( m% R% d - ; D/ z, C R9 k
- 2.4002e+007
8 }) f7 o2 r4 S( T9 S7 L) G
1 `9 a, e/ t% a3 ~! p+ P* \' I1 k- Elapsed time is 2.043909 seconds.
复制代码 Forcal程序: - !using["math","sys"];
- 3 t8 V3 Z$ ?2 i' L
- mvar:
- 6 Q3 B z+ Z: \* @% |6 q+ p
- f(x)=x+1;
- 6 N' |! b/ m7 \. h! I( _( m
- main0(::a)=
- ' t$ G, n( k5 f2 X, g1 D p
- a = linspace(2,2,1000),2 {: F5 D1 P9 K( ?/ R
- t0=clock(), s=0,- S; v\\" D8 }0 j& k
- k=0, while{k<1000,
- 9 _; E0 H# _6 m( o! j# x
- 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++},
- # X9 M5 }4 `) p. ]2 x
- k++
- 7 Y5 _1 ?& o' V% E
- },+ g7 i5 t* b; ~! t\\" m5 |% }
- s;
- , ^6 q9 R\\" Y/ j/ m; ?; p6 ~
- [clock()-t0]/1000;
结果:) k1 l& L- v9 n7 C
24002271.69189384
8 `( ^8 {4 f ~9 N1.625
, a2 H: }, t+ R) _% l3 e; m" }/ l ^6 _ B! T
matlab效率已不及Forcal。
# O) B$ q5 t3 v1 m! S j$ B, A" w5 {' i( N4 ~: H8 `* L, \
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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