【转载】加速matlab运行的三个境界

厚积薄发

& R, Z& A% I3 h( l加速matlab运行的三重境界

加速matlab运行的三重境界
, G5 p( ?7 z! P' E! r%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
1 ]' K3 s& \- d! v%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
一、 遵守Performance Acceleration的规则
二、 遵守三条规则
3 b' Y( `3 K+ ?: ~" G, D三、 绝招
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  p& j9 L8 ?1 l9 _; [. K8 N0 t%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

一、 遵守Performance Acceleration的规则
关于什么是“Performance Acceleration”请参阅matlab的帮助文件。我只简要的将
其规则总结如下7条：
1、只有使用以下数据类型，matlab才会对其加速：
logical,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,
6 Y, K# Y. l$ [. n# f7 p- p" r9 vfunction handle,java classes,user classes,int64,uint64
. E. i1 f8 P# G. I  A! K4 {( p( m- N2、matlab不会对超过三维的数组进行加速。
" a4 M4 F: S( ]' k) Y3、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
& d8 t5 E- M& F2 T* }9 ^来表示；
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
4 B+ m) f9 m+ f5 n8 S& X4 n$ {据类型，只使用
三维以下的数组；c、循环内只调用了内建函数（build-in function）。
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
( }3 R+ C  ~" }% t5 S* F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：
' H0 M, O# _% v: Q+ F" U4 r( nx = 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。
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
运行速度。
* I0 T$ [. \- h%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
* m7 L; [% c' Q. ]二、 遵守三条规则
1 d. v# g9 H- k- I! R2 B/ m. U4 \1、尽量避免使用循环,MATLAB的文档中写到“MATLAB is a matrix language, whic
9 G! M3 r: I1 m9 W/ X% F8 u" y# ph means it is designed
, d6 L* E/ I7 p7 x; T* p% {for vector and matrix operations. You can often speed up your M-file c
9 }3 ?- f% y# S8 B2 zode by using
vectorizing algorithms that take advantage of this design. Vectorizati
' a" I( r$ F" p' d, z1 ~# Oon means converting
for and while loops to equivalent vector or matrix operations.”。改进
5 R7 y* m$ q$ U" O# D+ J9 V5 l+ d这样的状况有两种方法：
) v4 e% ]1 f: Z# Ha、尽量用向量化的运算来代替循环操作。如将下面的程序：
6 o$ u4 T9 E0 D' d% P; V" ^6 Hi=0;
/ p! i$ E4 F: l- [6 K8 q6 Q9 Tfor t = 0:.01:10
i = i+1;
' M( g% D+ _( E( H* [y(i) = sin(t);
" V) D7 ]( |; C* d8 H+ I- lend
替换为：
t = 0:.01:10;
0 y. j# A; t1 j& Y$ ]y = 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
9 w" c" b. R* M; P; Npermute、permute、
7 ^1 h2 E5 W  i3 H; a' |7 preshape、squeeze、any、find、logical、prod、shiftdim、sub2ind、cums
um、ind2sub、
! p% }- o  R! hndgrid、repmat、sort、sum 等。
请注意matlan文档中还有这样一句补充：“Before taking the time to
7 ?/ A: G2 s0 m( f0 M& vvectorize your code, read the section on Performance Acceleration.
You may be able to
7 s' a: r/ i5 H" Y  ~speed up your program by just as much using the MATLAB JIT Accelera
tor instead of
vectorizing.”。何去何从，自己把握。
0 w+ @3 v; R! r# cb、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
$ ]1 Y) W+ R+ V# ?5 T$ K3 w行循环次数少的，
+ z4 ?7 C8 j1 R; t! v+ I- r1 c( V内环执行循环次数多的。这样可以显著提高速度。
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
es、cell、struct、
repmat等。
; M) L" o- o1 H8 `; Ob、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：
A = int8(zeros(100));
4 b' D. ~! y: w9 x& |换成：
A = repmat(int8(0), 100, 100);
7 F4 r: N; P& h4 I* fc、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。
b、使用Functions而不是Scripts 。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  t& [7 G$ c+ @%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
! l7 {( [7 V* Q. P8 p4 H+ q) J1 W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。
1 {% _, ?. ~# Q1、改用更有效的算法
0 e: y3 A0 \! K* f# @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。

4 `( v) W/ d8 m$ a( H, B3 V, s, G  来源：iLoveMatlab
, c3 D2 W/ |& N- a' `4 J6 j
4 B8 G5 e* s! l
" J1 Y! j1 E+ ]+ M, M) m9 g在这里本人推荐使用‘绝招’。

schnee

顶！！！！！！！

yansichong

收藏了~~~对现在建模很有用……我上次写的程序就运行了N久都没出结果……郁闷……

isnowfy

mark。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

xiaoding123

必须好好研究一下matlab了~~~~~~~~~~~~~~~~

leo12ok

相对于楼主，我更倾向于绝招之外的方法，呵呵。

D-lin

好牛啊 从来不知道的 思密达 。。。。。。

HSinB

收藏了，感谢楼主！！！！！！！！！！！！！！

XINGQIBIN

请注意matlan文档中还有这样一句补充：“Before taking the time to