将变量从 Matlab 中的结构加载到函数中答案

【问题标题】：Loading Variables into Functions from Structs in Matlab将变量从 Matlab 中的结构加载到函数中
【发布时间】：2014-12-23 10:43:11
【问题描述】：

假设我有一个项目，其中包括：

处理我的所有模拟运行的主脚本
几个较小的函数
几个包含数据的结构体

在脚本中，我将在 for 循环中多次访问这些函数（在长达一分钟的模拟中有些超过一千次）。每个函数也在寻找包含在结构文件中的数据作为其计算的一部分，这些数据通常是在模拟过程中固定的参数，但是需要在运行之间手动改变以观察效果。

由于这些函数通常构成运行时的大部分，我试图节省时间，因为我的模拟不能完全按照目前的方式实时运行（最终目标），而且我会浪费很多时间来传递变量/ 函数周围的参数。所以我有三个想法来尝试这样做：

在主模拟中加载结构体，然后将每个变量以大参数的形式依次传递给函数（当前解决方案）。
每次调用函数时加载结构。
将结构定义为全局变量。

就系统的效率（随着项目的发展而最相关）以及从“良好实践”的角度来看，我可能不是专业程序员而言，最好的解决方案是什么？还有其他我没有考虑过的选择吗？

【问题讨论】：

第一个对我来说似乎最有效。
传递和引用结构变量是一种高效的操作。寻找其他地方来优化软件。查看您当前从循环中调用的函数是否可以向量化以一次处理整个。
向我们提供更多关于您的代码究竟在哪里变慢的信息会很有帮助。我提供了一个答案，但鉴于您在回应 matlabgui 的回答时所说的一些内容，我不确定它是否会有所帮助。

标签： matlab

【解决方案1】：

正如上面在 cmets 中提到的 - 第一项是最好的。

您是否使用探查器来找出您的代码花费最多时间的地方？

profile on % run your code profile viewer

注意：如果您在子函数中修改输入结构 -> 这将花费更多时间，但如果您只是引用它们，那么这应该不是问题。

【讨论】：

感谢您的回答，是的，我一直在使用分析器来了解流程。作为一名物理学家，我并不精通编写特别有效或“好”的代码，虽然在某些地方需要时间，但我的论点开始采用的规模变得愚蠢。如果您想要详细信息，可以使用一个函数更改几个结构值，然后将其传递回模拟的其余部分以再次读取。变化的功能很小，影响不大，通常是较大的瓶颈。

【解决方案2】：

在函数之间传递参数时，Matlab 会执行所谓的“lazy copy”。这意味着它将指向数据的指针传递给函数，而不是创建该数据的新实例，这在内存和速度方面非常有效。但是，如果您在子例程中对该数据进行任何更改，则它必须创建该参数的新实例，以免覆盖主函数中的参数值。您对 matlabgui 的回复表明您正在这样做。因此，子例程可能在每次调用时都在创建一个全新的结构，即使它只修改了该结构值的一小部分。

如果您的子例程正在更改数组的一小部分，那么您最好的选择是将那一小部分传递给它，然后分配您的输出。例如，

[modified_array] = somesubroutine(struct.original_array);
struct.original_array=modified_array;

您也可以在一行中完成此操作。从概念上讲，传递给子例程的数据越少，内存占用就越小。我还建议阅读in-place operations，因为它与此有关。

此外，作为一般规则，不要在 Matlab 中使用全局变量。我没有亲身经历过，也没有读过他们真正更快的例子。

【讨论】：