如何在MATLAB中查看变量使用的实际内存？

Question

我想知道在尝试使用MATLAB的写时复制(懒惰复制)机制来链接来自单元阵列中多个单元的相同大矩阵时,是否有办法确定我是否做得对.

例如:

img = randn(500);
[dx,dy] = gradient(img);
S = cell(2,2);
S{1,1} = dx.^2;
S{2,2} = dy.^2;
S{1,2} = dx.*dy;
S{2,1} = S{1,2};  % should be a reference, as long as not modified

但看看输出whos:

>> whos
  Name        Size               Bytes  Class     Attributes

  S           2x2              8000448  cell                
  dx        500x500            2000000  double              
  dy        500x500            2000000  double              
  img       500x500            2000000  double              

我本来希望看到S占用6 MB,而不是8 MB.

有没有办法验证程序中没有错误,那两个单元格仍然在最后引用相同的数组？

我知道这个功能memory,但遗憾的是它只适用于Windows平台(我在MacOS上).

Answer 1

编辑：

在编辑答案之前，我使用了一个未记录的函数，该函数具有意外行为，并且其签名在不同版本的 MATLAB 之间不稳定，因此在这里我提供了 @CrisLuengo 答案的扩展版本。

我们可以使用哈希映射来存储mxArray递归函数中数据元素及其关联的唯一地址check_shared并获取数据的大小。请注意，这里我们可以检查单元格内的共享状态，但无法检查单元格外部且与单元格元素具有相同地址的元素。*

#include "mex.h"
#include <unordered_map>
typedef std::unordered_map<void *,const mxArray *> TableType;

TableType check_shared(const mxArray* arr, TableType table = TableType())
{
    switch (mxGetClassID(arr)) {
        case mxCELL_CLASS:
            for(int i = 0; i < mxGetNumberOfElements (arr); i++) {
                table  = check_shared(mxGetCell (arr,i), std::move(table));
            }
            break;
        case mxSTRUCT_CLASS:
            for (int i = 0; i < mxGetNumberOfFields (arr); i++) {
                for (int j = 0; j < mxGetNumberOfElements (arr); j++) {
                    table = check_shared(mxGetFieldByNumber (arr, j, i), std::move(table));
                }
            }
            break;
        case mxVOID_CLASS:
        case mxFUNCTION_CLASS:
        case mxUNKNOWN_CLASS:
            return table;
    }
    if (!mxIsEmpty (arr)) {
        void* data = mxGetData(arr);
        table[data] = arr;
    }
    return table;
}
uint64_t actual_size(const TableType& table)
{
    uint64_t sz = 0;
    for (const auto& entry : table) {
        const mxArray * arr = entry.second;
        sz += mxGetElementSize (arr) * mxGetNumberOfElements (arr);
    }
    return sz;
}

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
                 int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    TableType table = check_shared(prhs[0]);
    plhs[0] = mxCreateNumericMatrix(1,1, mxUINT64_CLASS, mxREAL );
    uint64_t* result = static_cast<uint64_t*>(mxGetData (plhs[0]));
    result[0] = actual_size(table);
}

(*)支持基本数据类型，例如 cell、和数值数组。struct对于未知的数据结构和 classdef 对象，该函数返回零。