在matlab中传递数组,没有开销(最好是"引用"),以避免复制复杂的代码块？

Question

我在Matlab脚本中有复杂的代码块,它们作用于大型非稀疏数组.该代码对数组中的随机元素以及读取操作执行许多写操作.相同的代码必须针对不同的(大)数组执行(即,相同的代码块,不同的数组变量名称除外).

我不想要只有数组名称不同的长重复代码块.

不幸的是,当我创建一个函数来执行操作时,所以代码块只出现一次,性能会降低10倍或更多(可能是由于复制了数组).但是,我不需要复制数组.我宁愿"通过引用传递",因此函数调用的目的只是为了避免重复的代码块.但是,似乎没有办法避免写时复制语义.

此外,我不可能(据我所知)创建一个脚本(而不是函数)来实现这一点,因为脚本必须包含与调用脚本相同的变量名称,因此我需要为每个数组使用不同的脚本我希望运行脚本,它什么也得不到(我仍然会有重复的代码块).

我已经考虑创建一个别名变量名称来"替换"感兴趣的数组变量名称,在这种情况下,我可以调用脚本并避免重复的代码.但是,我找不到任何在Matlab中创建别名的方法.

最后,我尝试编写一个利用该evalin()函数的函数,并将数组变量的字符串名称传递给此函数,但是虽然这有效,但性能也要慢得多 - 与将值按值传递给函数大致相同(性能至少下降10倍).

我得出的结论是,在Matlab中,在非稀疏数组上执行复杂操作时,避免重复代码块是不可能的,以避免Matlab似乎使用避免重复代码块的任何可能技术所带来的可怕开销.

我觉得很难相信,但我无法找到解决办法.

有没有人知道在Matlab中对多个非稀疏数组执行相同的复杂操作时避免重复代码块的方法？

Answer 1

正如Loren在他的博客中指出的那样,MATLAB确实支持矩阵的在线操作,主要包括通过引用传递数组,在函数中修改它们以及返回结果.您似乎知道这一点,但您错误地声明,因为脚本必须包含与调用脚本相同的变量名称.这是代码示例,显示这是错误的.测试时,请逐字复制并保存为功能:

function inplace_test
y = zeros(1,1e8);
x = zeros(1,1e8);

tic; x = compute(x); toc
tic; y = compute(y); toc
tic; x = computeIP(x); toc
tic; y = computeIP(y); toc
tic; x = x+1; toc
end

function x=computeIP(x)
x = x+1;
end

function y=compute(x)
y = x+1;
end

我的电脑上的时间结果:

Elapsed time is 0.243335 seconds.
Elapsed time is 0.251495 seconds.
Elapsed time is 0.090949 seconds.
Elapsed time is 0.088894 seconds.
Elapsed time is 0.090638 seconds.

如您所见,对于两个输入数组和使用就地函数的最后两个调用同样快.而且,它们与没有功能的运行同样快.唯一重要的是函数输入和输出参数内部是相同的.还有一件事......xyx = x+1

如果我猜测你的代码有什么问题,我会说你做了嵌入式函数,你希望它们就位.他们不是.所以下面的代码不起作用:

function inplace_test
y = zeros(1,1e8);
x = zeros(1,1e8);

tic; x = compute(x); toc
tic; y = compute(y); toc
tic; x = computeIP(x); toc
tic; y = computeIP(y); toc
tic; x = x+1; toc

    function x=computeIP(x)
        x = x+1;
    end

    function y=compute(x)
        y = x+1;
    end
end

Elapsed time is 0.247798 seconds.
Elapsed time is 0.257521 seconds.
Elapsed time is 0.229774 seconds.
Elapsed time is 0.237215 seconds.
Elapsed time is 0.090446 seconds.

底线 - 小心那些嵌套函数..