Question

在我看来，在Matlab时间尺度上创建一个关于线性的简单句柄对象数组时。但是，如果我创建完全相同的数组并且将其存储为对象的属性，则时间按比例缩放 - 因此在创建许多对象时程序会变得非常慢。

我的问题是为什么会发生这种情况以及如何避免这种情况？ 对象属性的预分配是否在我的代码中没有正确实现，或者Matlab处理这些事情的方式是否存在根本问题？

我写了一个简单的测试来说明这个问题：

简单对象代码：

classdef SomeSimpleObject < handle % SomeSimpleObject defines an Object that has one property properties property=0; end methods function SimpleObj=SomeSimpleObject() if nargin~=0 SimpleObj.property=1; end end end end

使用以下脚本创建1x10.000这些简单对象的数组，取决于我的机器上的探测器0,4秒：

for n=10000:-1:1 % counting backwards for Memory pre-allocation ObjectList(n)=SomeSimpleObject(); end

然而，在类构造函数中执行相同的操作并将10.000个对象的数组存储为属性需要59秒，并且它会更快地变得更糟。通过从此类创建对象来尝试它（例如 a = HostingObject ）

classdef HostingObject < handle % This Objects Hosts a List of Objects that are created in the % constructor properties ObjectList=SomeSimpleObject end methods function obj=HostingObject() for n=10000:-1:1 % counting backwards for Memory pre-allocation obj.ObjectList(n)=SomeSimpleObject(); end end end end

寻找答案我遇到了关于Matlab内存分配和garbage collection的讨论。 Mikhail的答案（也与我的问题没有直接关系）让我觉得它可能是Matlab实现对象的方式的一个基本问题，但我仍然不确定。

Answer 1

我不知道为什么你的代码很慢，但我找到了修复它的方法：使用单元格数组而不是普通数组。我自己并不觉得它非常直观，但这是我的分析结果：

>> tic,a=HostingObject;toc
Elapsed time is 105.320128 seconds.

>> tic,a=JonasHostingObject;toc
Elapsed time is 2.394570 seconds.

该对象定义如下：

classdef JonasHostingObject < handle
properties
    ObjectList
end
methods
    function obj=JonasHostingObject()    
        obj.ObjectList=cell(10000,1);
        for n=1:10000
            obj.ObjectList{n}=SomeSimpleObject();
        end
    end
end    
end

我正在使用MATLAB R2011a 64位，以防万一。

Answer 2

受到@Jonas Heidelberg和@Tobias Heß答案的启发，我提出了以下解决方案，根本不需要单元格数组。对象存储在辅助数组中，一旦完成，它们将被复制到属性数组中：

使用数组“post-allocation”的HostingObject代码：

classdef JacobHostingObject < handle
% This Objects Hosts a List of Objects that are created in the constructor

properties
    ObjectList=SomeSimpleObject
end

methods
    function obj=JacobHostingObject()         
        for n=10000:-1:1 % counting backwards for Memory pre-allocation         
            a(n)=SomeSimpleObject(); % auxiliary array for "post-allocation"           
        end            
         obj.ObjectList=a; % "post-allocation"
    end
end

end

那么三种解决方案（Jonas，Tobias和我的）如何表现？

我运行了一些测试（使用MATLAB R2011b 64位）来比较它们：

10.000物件

经过时间： Tobias：0,30秒;雅各布：0,31秒;乔纳斯：2,02秒;原文：56,79秒

100.000物件

经过时间： Tobias：2,42秒;雅各布：2,95秒;乔纳斯：203,03秒

1.000.000对象

经过的时间：托比亚斯：23,84秒;雅各布：29,18秒

所以看起来Tobias版本是最快的解决方案

值得注意的是，Jonas解决方案比原始解决方案要好得多，但对其他两个解决方案的影响要差得多。这证实了我在之前的问题"slow performance when storing handle objects in a cell array"中所做的观察。具有讽刺意味的是，使用导致我早期问题的技术结果证明是对这个问题的改进。然而，Tobias解决方案甚至回答了我的旧问题（我将在那里发布参考文献）。

但是，仍然不清楚MATLAB内部实际上会导致性能差异。了解这一点可能有助于避免将来遇到类似的问题！

Answer 3

我发现了一个问题。我认为使用单元格数组并不是一个好的解决方案，因为对数组中的对象不一样。但您可以使用单元格作为问题的解决方法：

classdef HostingObject < handle
% This Objects Hosts a List of Objects that are created in the
% constructor

properties
    ObjectList=SomeSimpleObject
end

methods
    function obj=HostingObject()

        % Creating first a cell array
        helpCell = cell(10000,1);
        for n=1:10000 
            helpCell{n}=SomeSimpleObject();
        end

        % Convert the cell array to the object array
        obj.ObjectList = horzcat(helpCell{:});

    end

end

end

在创建句柄对象数组作为对象属性时，如何避免Matlab采用指数时间

3 个答案: