Julia - 有没有办法让这个就地分配功能看起来更好答案

【问题标题】：Julia - Is there a way to make this in-place assignment function look betterJulia - 有没有办法让这个就地分配功能看起来更好
【发布时间】：2017-09-23 23:13:51
【问题描述】：

考虑一下这段代码：

q = zeros(5,5);
x = rand(5,5);
function testFunc!(n, q, x)
    for i = 1:n
        q .= x.^2;
    end
end

我初始化q 并通过就地赋值函数更新q 中的值。无论我如何选择n，分配的数量都是恒定的，因为我没有创建任何新内容。

但是，有没有办法编写一个名为 testFunc2 的函数，如下所示：

q = zeros(5,5)
x = rand(5,5);
q = testFunc2(n, x)

这样内存分配对于n是不变的。

我知道这看起来很傻，但在我的实际代码中，我有许多类似于q 的变量，并且我有一个循环在每次迭代时更新它们。我不希望代码占用过多的内存。如果我编写一个看起来像testFunc2(n, x, q1, q2, q3, q4) 的函数，它的语法看起来会很麻烦。因此，我希望能够拥有q1, q2, q3, q4 = testFunc2(n, x) 而不必担心内存。

【问题讨论】：

标签： julia allocation

【解决方案1】：

如果我理解正确，最简单的方法是使用闭包：

let 
   q1 = similar(q)
   q2 = similar(q)
   global function testFunc2(n, x)
       for i = 1:n
          q1 .= x.^2
          q2 .= x.^2
       end
       return q1, q2
   end
end

julia> @btime testFunc2(10, $x)
  786.000 ns (0 allocations: 0 bytes)

julia> @btime testFunc2(100, $x)
  7.476 μs (0 allocations: 0 bytes)

正如@Liso 在下面的评论中指出的那样，如果我们不尝试在调用之间共享相同的内存，则应该返回副本，例如return copy(q1), copy(q2) 而不是 return q1, q2，那么我们仍然会得到恒定的内存分配：

@btime testFunc2(10, $x)
  821.684 ns (3 allocations: 704 bytes)

@btime testFunc2(100, $x)
  7.326 μs (3 allocations: 704 bytes)

无论如何，选择哪种方法取决于对应的用例，functor 是一个更灵活的选择。

【讨论】：

更多调用的结果共享相同的内存：r1 = testFunc2(10, zeros(5,5));println(r1[1][1]);r2 = testFunc2(10, ones(5,5));println(r1[1][1]) -> 0.0 1.0 这是想要的吗？
@Liso 这就是我写“如果我理解正确”的原因；），我的想法只是为了说明关闭的想法。我已经更新了我的答案。

【解决方案2】：

我不确定q1, q2, q3, q4 = testFunc2(n, x) 看起来是否比testFunc2!(n, x, q1, q2, q3, q4) 好很多，但您可以使用这样的宏进行这种类型的转换：

macro wrap(ex)
    outputs = ex.args[1].args
    ex.args[2].args[1] = Symbol(ex.args[2].args[1], "!")
    append!(ex.args[2].args, outputs)
    esc(ex)
end

展开

@wrap q1, q2, q3, q4 = testFunc2(n, x)

进入

(q1, q2, q3, q4) = testFunc2!(n, x, q1, q2, q3, q4)

【讨论】：

不错！ :) 如果真的是为了好看，那么testFunc3!(n, x, q...) 之类的东西可能也会有所帮助。