加速matlab运行的三重境界

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发信人: fork (撒哈拉沙漠的沙), 信区: Matlab 标 题: 加速matlab运行的三重境界 6 O2 W6 F1 A8 E# q- G- d, T发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Thu Jul 1 14:27:30 2004) 8 p# g- P. q$ j' D. a4 I& \ 加速matlab运行的三重境界

) T* x5 l6 T. I

一、 遵守Performance Acceleration的规则 " T, |" N% J, m* p" d# T 关于什么是“Performance Acceleration”请参阅matlab的帮助文件。我只简要的将 6 }% a' K. |& I) r! \5 [! }7 P其规则总结如下7条： 3 Z3 W, Y* ~) r( [1 }1、只有使用以下数据类型，matlab才会对其加速： * ` J- C# Q# O8 J# q9 Tlogical,char,int8,uint8,int16,uint16,int32,uint32,double 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 re,single, function handle,java classes,user classes,int64,uint64 2、matlab不会对超过三维的数组进行加速。 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 & C* {8 ^6 ` s, M; Z- M# A/ \7 v& A来表示； - S. L3 k- i: w9 ?, gb、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 据类型，只使用 - z& g% h2 [# Y5 f0 z三维以下的数组；c、循环内只调用了内建函数（build-in function）。 ! M$ @( Q4 V' G$ P+ R$ W3 R& e/ a0 [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 ; X9 a* b( \ c6 W8 ~加速运行。 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： ( }) S; M2 Q8 s' L9 ], zx = a.name; for k=1:10000, sin(A(k)), end; 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 度。 8 ?2 e ?. ^' V$ C- s; N7、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 运行速度。

# w2 }4 T: B: \( {

二、 遵守三条规则 # ?, h1 W! c4 R" X: Q N1、尽量避免使用循环,MATLAB的文档中写到“MATLAB is a matrix language, whic 4 P. h* D3 R) z4 N, Ch means it is designed for vector and matrix operations. You can often speed up your M-file c ode by using vectorizing algorithms that take advantage of this design. Vectorizati + W- H. M, l" |; X$ s1 j7 n8 z" [on means converting for and while loops to equivalent vector or matrix operations.”。改进 这样的状况有两种方法： 3 F% Z# m& x( E$ N6 d% m6 r) p 5 j1 k( f! a8 c' Ua、尽量用向量化的运算来代替循环操作。如将下面的程序： . h; j, y9 _4 O) m% f: Ji=0; for t = 0:.01:10 W! Z9 Z# L1 M1 Fi = i+1; y(i) = sin(t); end 6 }. P" E0 X. C0 F替换为： $ l1 f. Q- Y" z9 H7 y5 H- Xt = 0:.01:10; ; }3 R, l/ n: Y6 jy = sin(t); 速度将会大大加快。最常用的使用vectorizing技术的函数有：All、diff、i permute、permute、 r& b3 h8 {" A3 x- B$ v7 Ureshape、squeeze、any、find、logical、prod、shiftdim、sub2ind、cums um、ind2sub、 ; A" U* {- A- andgrid、repmat、sort、sum 等。 8 g" A" r5 E7 R8 ^ 请注意matlan文档中还有这样一句补充：“Before taking the time to + ]8 i3 ^9 M$ V+ ~9 z+ k 7 P6 s6 j$ v8 x# _2 {, tvectorize your code, read the section on Performance Acceleration. You may be able to & }+ W& N! G2 D( hspeed up your program by just as much using the MATLAB JIT Accelera tor instead of 7 q' g1 J! j( U6 e L7 I# F' Tvectorizing.”。何去何从，自己把握。 . Z0 O9 a- }- v/ o2 X) t 2 x6 W, p) t& K; tb、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 行循环次数少的， 内环执行循环次数多的。这样可以显著提高速度。 ( d; B Q' R/ X! W* g2、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 es、cell、struct、 7 ]/ y9 V1 m2 H7 D, l ^repmat等。 b、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： ( E9 e0 r) j. tA = int8(zeros(100)); 换成： A = repmat(int8(0), 100, 100); c、当需要扩充一个变量的大小、维数时使用repmat函数。 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。 $ G+ h9 K' D* s( v J" mb、使用Functions而不是Scripts 。 ( z" D: v4 H1 V7 u+ g8 i

三、 绝招 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。 . [3 ?' L5 G) T8 {. |& _# I% |; {: d1、改用更有效的算法 - o5 x" n6 U* G2、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。 ' W( [* j9 J: f1 e& W) r 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++ ; Z U; M7 s# ]. P' J5 _语言文件，VC编译”。

fup

Great.

ornewuser

好文章

zzwszj

注意

加速之前应该先测试 使用profiler可以获得程序各个部分的耗时 ( p" {; l/ x' ?' x) u如此就能高效的加速

因为有的时候导致速度变慢的原因是逻辑结构不合理， 4 E3 R1 u# N! j, k而不涉及程序技术

hamburger_2004

收到！[em02]

hamburger_2004

多谢掌门人，对俺的帮助太大了。

布赖

有没有经过考验的？？？？？？？？