標(biāo)題: matlab之代碼運(yùn)行效率 [打印本頁]
作者: daliu    時(shí)間: 2014-9-3 23:02
標(biāo)題: matlab之代碼運(yùn)行效率
      matlab是一款數(shù)學(xué)工具，所以使用這個(gè)工具，可以幫助解決大多數(shù)的科學(xué)問題。馬克思說，如果一門科學(xué)還沒有用到數(shù)學(xué)，那它不能稱之為科學(xué)（大意是這樣的，哈哈）。這是本人第一次寫博文，文字功底實(shí)在有限（不是自謙，我是一個(gè)驕傲的人，嘿嘿），請(qǐng)見諒�？催^很多專業(yè)性的文章，都會(huì)涉及很多專業(yè)名詞，第一眼就看上去就很牛B，但因此也有了距離感（不敢繼續(xù)往下讀）。本人的目的是用淺顯的語言，清晰的結(jié)構(gòu)，與有共同愛好的人，一起溝通學(xué)習(xí)，一起進(jìn)步。下面就開始言歸正傳，說說Matlab。



    Matlab是一個(gè)運(yùn)行程序的平臺(tái)，那首先得清楚程序運(yùn)行的基準(zhǔn)，也就是時(shí)鐘（這個(gè)跟學(xué)習(xí)單片機(jī)里的時(shí)鐘是一樣的），或者稱之為時(shí)間軸。時(shí)鐘頻率當(dāng)然是CPU內(nèi)核頻率（保證在全速運(yùn)行的情況下），這貌似跟一個(gè)Programmer無關(guān)，而更加關(guān)心的可能是‘代碼實(shí)際執(zhí)行的時(shí)間’和‘如何提交代碼效率’。matlab已經(jīng)提供了計(jì)時(shí)函數(shù)（在MCU里叫做計(jì)時(shí)器，本人從事過嵌入式，所以不免將其對(duì)比學(xué)習(xí)，這也不失為一種好的方法，哈哈）。

  1’tic/toc函數(shù)，tic用在程序的開始，作用是啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器，實(shí)際是保存了當(dāng)前的時(shí)間值，toc放在程序尾部，表示終止計(jì)數(shù)器，返回從計(jì)時(shí)器開啟到此刻的流逝時(shí)間（elapsed time）.這就可以測(cè)量代碼試行時(shí)間，注意返回值單位已換算成seconds(秒)；

x = rand(800000, 1);

t1 = tic;  fft(x);  toc(t1)             % Recommended
Elapsed time is 0.097665 seconds.

2’clock/etime函數(shù)，clock函數(shù),返回一個(gè)1*6的double類型的當(dāng)前時(shí)間值，年月日時(shí)分秒，etime(t2,t1)用來計(jì)算兩個(gè)日期向量t1,t2的時(shí)間差，單位也是seconds。

t = clock;  fft(x);  etime(clock, t)
ans =
    0.1250

3' cputime函數(shù)，返回matlab啟動(dòng)以來CPU時(shí)間，沒有單位。在程序前后保證cpu時(shí)間，然后比較大小。這種方法個(gè)人不是很好用，畢竟我們都是生活在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘下，如果不以秒作為計(jì)量單位，有些不知所措的感覺。因?yàn)椴恢肋^了多長時(shí)間，當(dāng)前的時(shí)間又是什么，是不是很可怕，哈哈···。

以上就是測(cè)量代碼執(zhí)行時(shí)間的幾種方法，推薦是使用第一種方法，簡單、準(zhǔn)確。如果有更好的方法，歡迎提出來，一起學(xué)習(xí)。關(guān)于'如何提高代碼效率'，寫出優(yōu)質(zhì)的代碼，這是一個(gè)非常值得研究的問題了，也是一個(gè)優(yōu)秀的程序員一生都在思考的。在這里我提升到幾條原則，與其說明哪條程序該怎么寫，效率更高，這樣永遠(yuǎn)也說不完的話題，還不如提煉出實(shí)用的編程原則，作為編寫程序時(shí)的方向指導(dǎo)。哲學(xué)家不就是這樣嗎，用幾句精髓的句子，概括了蕓蕓眾生苦苦尋覓的生活，驀然回首，那人已在燈火闌珊處。

1’ 把相同的事情一起做了。比如說定義特別大的數(shù)組或矩陣，matlab進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)容分配和取消時(shí)，可能產(chǎn)生內(nèi)存碎片，導(dǎo)致大量內(nèi)存閑置，程序必然會(huì)耗時(shí)，在程序開頭預(yù)分配這樣的大數(shù)組，則避免了這個(gè)問題。

2‘自己手里有的，干嘛還向別人借呢。盡可能使用matlab內(nèi)部提供的函數(shù)，它提供的函數(shù)絕對(duì)是各種問題的最優(yōu)算法，那些可都是大師級(jí)人物寫出來的，程序肯定是相當(dāng)高效，有現(xiàn)成的為什么不用呢�；谀Ｐ驮O(shè)計(jì)，自動(dòng)生成可執(zhí)行的嵌入式代碼，也是這樣的道理。

3’借力用力。matlab語言是為矩陣操作而設(shè)計(jì)，這方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但也不是萬能，可以說任何一種語言都是為解決某一需求而孕育的，不是為了拯救世界和平，消除所有問題。自己不擅長的事情，就交給別人去做吧。MEX 工具可編譯C、C++、Fortran等多種計(jì)算語言，生成MEX文件（.mexw32/.mexw64格式的文件），類似windows 的dll文件，能夠動(dòng)態(tài)鏈接到程序中。比如循環(huán)操作，用C編寫豈不是小兒科。

今天就寫這么多吧，希望有同志一起交流學(xué)習(xí)，并繼續(xù)關(guān)注以后的博文，





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