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:2025-12-04 04:34:15

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
秒表常出現的問題
秒表常出現的問題
前邊發過一個亞運會時期的電子表,即頂部有三個按鍵的,那種我當年沒有買到。那種電子表出來一段時間後,10-15元的電子大量上市,母親給我和我弟各買了一個,我弟的是綠色,我的是黃色。前些日子收到一個紅色的二代秒表,雖然不是黃色,不那麼原汁原味,...
2025-12-04
如何正确的審題立意
如何正确的審題立意
審題立意分類突破材料作文按照試題提供的材料的形式與内容大體可以分為事例類、事理類、寓言(象征)類、圖片漫畫類、組合類等多種形式。各類材料作文的審題立意可參照上述“審題明兩點”“立意四步走”的方法,但因其材料呈現的形式不盡相同,審題、立意時可...
2025-12-04
蕭敬騰在成都定居後的日常
蕭敬騰在成都定居後的日常
蕭敬騰在成都定居後的日常?記者莊欣怡/綜合報導男歌手蕭敬騰因幾乎到哪裡出席活動,哪裡就會下雨,被網友戲稱「雨神」,昨(8日)接受陸媒采訪,被問到會不會擔心自己「雨神」的人設崩塌,他自己笑說有點難,而他在昨天證實已長居成都後,微博熱搜榜上也出...
2025-12-04
我愛羅第四次忍界大戰父子之戰
我愛羅第四次忍界大戰父子之戰
在動漫火影忍者中,作者對于每一位忍者的刻畫都是非常細心的,而這些忍者的實力也是各有高低,不過有些忍者是在動漫的後期逐漸成長,而有些忍者則是在出場的階段就達到了自己的巅峰,那麼都有哪些忍者是出道即巅峰的呢?在這些忍者中,你認為誰是最可惜的呢?...
2025-12-04
校園番盤點
校園番盤點
校園番盤點?日漫尤其擅長将看似普通的日常類作品做出不一樣的效果,就拿2018年播出的《擅長捉弄人的高木同學》來說,單是看設定的話,這種女主捉弄男主的日常小劇場,由于本身并沒有太多可以講的劇情,因此可能做成泡面番更合适,現在小編就來說說關于校...
2025-12-04
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved