Question

这一观察并不重要，因为浪费在循环语句上的时间性能可能远高于循环本身。但无论如何，我会分享它，因为我搜索并找不到关于此的话题。我总是有这样的印象：预先分配我将循环的数组，然后循环它，将比直接循环它更好，并决定检查它。代码是比较这两个人之间的效率：

disp('Pure for with column on statement:')
tic
for k=1:N
end
toc

disp('Pure for with column declared before statement:')
tic
m=1:N;
for k=m
end
toc

但我得到的结果是：

Pure for with column on statement:
Elapsed time is 0.003309 seconds.
Pure for with column declared before statement:
Elapsed time is 0.208744 seconds.

为什么会这样？不应该预先分配更快？

事实上，matlab help for说：

当出现冒号表达式时，长循环的内存效率更高因为从不创建索引向量，所以在FOR语句中。

所以，与我的期望相矛盾 for语句中的列表达式更好，因为它没有分配向量，因此更快。

我制作了以下脚本来测试其他场合我也认为会更快：

% For comparison:
N=1000000;

disp('Pure for loop on cell declared on statement:')
tic
for k=repmat({1},1,N)
end
toc

disp('Pure for loop on cell declared before statement:')
tic
mcell=repmat({1},1,N);
for k=mcell
end
toc

disp('Pure for loop calculating length on statement:')
tic 
for k=1:length(mcell)
end
toc

disp('Pure for loop calculating length before statement:')
tic
lMcell = length(mcell);
for k=1:lMcell
end
toc

disp('Pure while loop using le:')
% While comparison:
tic
k=1;
while (k<=N)
  k=k+1;
end
toc

disp('Pure while loop using lt+1:')
% While comparison:
tic
k=1;
while (k<N+1)
  k=k+1;
end
toc


disp('Pure while loop using lt+1 pre allocated:')
tic
k=1;
myComp = N+1;
while (k<myComp)
  k=k+1;
end
toc

时间安排如下：

Pure for loop on cell declared on statement:
Elapsed time is 0.259250 seconds.
Pure for loop on cell declared before statement:
Elapsed time is 0.260368 seconds.
Pure for loop calculating length on statement:
Elapsed time is 0.012132 seconds.
Pure for loop calculating length before statement:
Elapsed time is 0.003027 seconds.
Pure while loop using le:
Elapsed time is 0.005679 seconds.
Pure while loop using lt+1:
Elapsed time is 0.006433 seconds.
Pure while loop using lt+1 pre allocated:
Elapsed time is 0.005664 seconds.

结论：

您可以通过循环逗号语句获得一些性能，但与for-loop上花费的时间相比，这可以忽略不计。
对于细胞，差异似乎可以忽略不计。
最好在进行循环之前预先分配长度。
虽然没有预先分配向量，但是while具有与for相同的效率，这是前面所述的有意义
正如预期的那样，最好在while语句之前计算固定表达式。

但我无法回答的问题是，细胞怎么样，为什么没有时差？开销可能远低于观察到的开销？或者它必须分配单元格，因为它不是基本类型的双重？

如果您知道有关此主题的其他技巧，请填写。

只需在@Magla的回答中添加时间以显示转动feature('accel','off')的结果。

Pure for with column on statement:
Elapsed time is 0.181592 seconds.
Pure for with column declared before statement:
Elapsed time is 0.180011 seconds.
Pure for loop on cell declared on statement:
Elapsed time is 0.242995 seconds.
Pure for loop on cell declared before statement:
Elapsed time is 0.228705 seconds.
Pure for loop calculating length on statement:
Elapsed time is 0.178931 seconds.
Pure for loop calculating length before statement:
Elapsed time is 0.178486 seconds.
Pure while loop using le:
Elapsed time is 1.138081 seconds.
Pure while loop using lt+1:
Elapsed time is 1.241420 seconds.
Pure while loop using lt+1 pre allocated:
Elapsed time is 1.162546 seconds.

结果现在按预期区域......

Answer 1

这个发现与预分配无关：它处理matlab是否启用计算具有多个核心的东西。在for语句中插入冒号运算符时，它会告诉matlab使用多个核（即多线程）。

如果仅使用feature('accel','off')在一个核心上设置matlab，则观察到的与doubles的差异消失。关于cells，matlab没有使用多线程 - 因此无法观察到任何差异（无论accel的状态如何）。

使用冒号时，for循环是多线程的，并且只有在使用冒号时才会出现多线程。以下类似长度的向量不会涉及多个核心：

for k = randperm(N)
for k = linspace(1,N,N)

但是for k = 1:0.9999:N是多线程的。

可以在matlab's support page找到一个解释。它指出，当“函数执行的算法中的操作很容易划分为可以同时执行的部分时，可以完成多核处理。”使用冒号运算符，Matlab知道可以对for进行分区。

循环语句性能并预先分配循环语句本身

1 个答案: