首页
/
每日頭條
/
圖文
/
matlab程序基礎知識
matlab程序基礎知識
更新时间:2025-11-12 07:42:39

MATLAB的内存管理是自動完成的,但内存使用不當會造成程序運行效率低下。許多初學者抱怨MATLAB程序慢(效率低),主要原因可能是不了解MATLAB的内存自動管理機制造成的。

MATLAB是以數組(Array)為基本數據單元的一門語言,程序中的一切數據都是數組。MATLAB用連續的内存來存儲數值型數組,當數組大小發生變化時會重新分配一塊合适的内存,把數據複制過去并回收原來的内存。如果數組是在程序運行過程中逐漸“長大”的,MATLAB會反複分配和回收内存,嚴重影響程序的運行效率。為了避免這種情況,可以用zeros函數預先為數組分配合适的内存,然後再對其進行賦值。

另外,MATLAB數組在内存中是按“列優先”的順序存放數組中的元素的。對于多維數組,是按從低到高的維度順序依次存儲數組中的元素的,如下圖所示

matlab程序基礎知識(提高MATLAB程序的效率)1

圖中紅色的序号即為數組在内存中的存儲順序。在程序中對數組進行索引或賦值時,如果能夠按照這種順序來存儲,一方面可以利用計算機的緩存機制,另一方面可以避免程序在内存中的不斷跳轉,從而可以顯著地提高程序的運行效率。如果通過多重循環來存取數據,遵照此原則,最内層循環應該遍曆最低維(列),從内向外,依次向高維過渡。

下面的程序可以比較預分配内存和索引順序對程序運行時間的影響:

% 數組索引效率比較 clear preAllocate = 'on'; %設為off關閉預分配内存 r = 10000;c = 10000; tic if isequal(preAllocate,'on') A = zeros(r,c); %預分配内存 else preAllocate = 'off'; end for m=1:r %行優先 for n=1:c A(m,n) = m n; end end fprintf('行優先,預分配内存 %s, 耗時 \t%f\n',upper(preAllocate),toc) tic if isequal(preAllocate,'on') B = zeros(r,c); %預分配内存 end for n=1:c %列優先 for m=1:r B(m,n) = m n; end end fprintf('列優先,預分配内存 %s, 耗時 \t%f\n',upper(preAllocate),toc)

看一下不同情況下的耗時對比

行優先,預分配内存 OFF, 耗時 407.735436 列優先,預分配内存 OFF, 耗時 1.346732 行優先,預分配内存 ON, 耗時 1.149516 列優先,預分配内存 ON, 耗時 0.412534

可以看出,内存使用不當可以造成近千倍的效率差别。是因為MATLAB慢嗎?

一言以蔽之,為數組預分配内存并遵循“列優先”的原則使用數組中的數據,是提高MATLAB效率的有效途徑。


幾點說明:

  1. 不同類型的數組在内存中的存儲方式也不盡相同,單一數據類型的數組,如數值型數組和字符型數組,在内存中是連續存儲的。而容器型數據的底層單元則可以分開存儲,例如,結構數組一般每個域用連續的内存存儲,不同的域則可以存在不同的位置。這是容器型數據的優勢,局部改動不會影響其他部分。
  2. 稀疏矩陣僅保存非零元素及其下标。
  3. 不同類型的數組預分配内存的方式也不一樣。例如數值型數組一般用zeros函數;字符串型數組用strings函數;元胞數組用cell函數;表則用table函數。詳情可在命令行doc preallocation。
,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
水調歌頭明月幾時有整篇
水調歌頭明月幾時有整篇
作品原搞140x60㎝水調歌頭·明月幾時有北宋·蘇轼丙辰中秋,歡飲達旦,大醉,作此篇,兼懷子由。明月幾時有?把酒問青天。不知天上宮阙,今夕是何年。我欲乘風歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不寒。起舞弄清影,何似在人間。轉朱閣,低绮戶,照無眠。不應有恨...
2025-11-12
腦外傷後遺症會持續幾年
腦外傷後遺症會持續幾年
腦外傷後很多患者感覺頭痛、疲勞、多汗、耳鳴等等,擔心這種情況會持續多久?會不會一輩子的後遺症?最常見的症狀是頭痛以及植物神經功能失調和高級活動的功能減弱。常見的症狀包括:頭痛:多為脹痛和搏動性頭痛。常因疲勞、噪音、震動、生活環境或習慣改變而...
2025-11-12
幸福的感覺就是和最愛的人一起
幸福的感覺就是和最愛的人一起
幸福的感覺就是和最愛的人一起?今天是Jeneer陪你終身成長的第117天,這是Jeneer“人生複盤”系列的第31篇文章——我的8月複盤,下面我們就來說一說關于幸福的感覺就是和最愛的人一起?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!幸福的感覺就是...
2025-11-12
全民健身日釋放滿滿運動熱情
全民健身日釋放滿滿運動熱情
澎湃新聞記者馬作宇上海市民對運動的熱愛已經成為生活方式。2020年8月8日,第十二個“全民健身日”。每年的這一天,中國大大小小的城市,都在以各種形式開展着體育健身活動。而在特殊的2020,從CBA到中超,競技體育正回歸正軌,更重要的是,即便...
2025-11-12
占蔔和巴納姆效應
占蔔和巴納姆效應
占蔔和巴納姆效應?巴納姆效應(暗示效應),我來為大家科普一下關于占蔔和巴納姆效應?以下内容希望對你有幫助!占蔔和巴納姆效應巴納姆效應(暗示效應)朋友一次問我世界上什麼事最難。我說掙錢最難,他搖頭。哥德巴赫猜想?他又搖頭。我說我放棄,你告訴我...
2025-11-12
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved