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:2025-12-23 07:26:51

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
寶可夢劍盾的神獸大全
寶可夢劍盾的神獸大全
惡系這個屬性,綜合來說是一個在對戰中相對有效打擊面少但是弱點也比較少的一個屬性,可以有效克制到超能系以及幽靈系讓惡系在一些情況下有不錯的針對意義,而一些惡系的招式也頗具功能性,所以惡系也是一個很有特色的屬性,在少弱電的情況下像月亮伊布這樣的...
2025-12-23
豐巢智能櫃怎樣取消綁定
豐巢智能櫃怎樣取消綁定
12月10日消息,《電商報》獲悉,豐巢科技于近日推出了智能快遞櫃“保管設置”功能,便于消費者自主選擇是否将包裹存放至投遞入櫃。據悉,該功能除了可以選擇是否同意快遞投遞入櫃之外,還可以選擇某個時間段、或某家快遞公司的包裹禁止放入快遞櫃。當用戶...
2025-12-23
工業設計專業的價值
工業設計專業的價值
工業設計師:平衡産品的實用性、市場價值和美感的專家當工業和設計結合到一起,就能迸發出讓人驚歎的火花。不信?手邊的iPhone,就是工業設計領域的傑出成果。手機的形狀,邊角的弧度,前後使用什麼材質,按鈕是放到左邊還是右邊,如何保證手機信号不受...
2025-12-23
初學者手賬本怎麼畫可愛
初學者手賬本怎麼畫可愛
每當看到别人的漂亮的手賬本後總會有一種羨慕嫉妒恨的眼光不停的發出贊美,哇……太美了!倒不是買不起本子而是不會畫那些小插畫到底是怎麼畫成那麼漂亮的呢?今天,排除你的小顧慮,分享一些手賬小幹貨畫一畫那些手賬中會用到的小插圖分享幹貨,收藏學習·植...
2025-12-23
魔獸世界正式服飛行坐騎賞析
魔獸世界正式服飛行坐騎賞析
又是一個美好的周四,新CD開啟,本周的沃頓世界boss食沙者掉落茉莉羊駝坐騎,6個CD一輪換,每隔35天刷一次,作為一個6個世界boss全畢業半年的坐騎愛好者,特此分享下自己的一些經驗心得供各位參考一下,希望能給奮戰在魔獸世界boss坐騎路...
2025-12-23
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved