如何避免每次调用函数时为返回值分配内存答案

【问题标题】：How to avoid allocating memory for the returned value each time a function is called如何避免每次调用函数时为返回值分配内存
【发布时间】：2016-07-01 05:02:01
【问题描述】：

我有一个函数，它返回一个大向量并被多次调用，在调用之间进行了一些逻辑，这使得向量化不是一个选项。

函数的一个例子是

function a=f(X,i)

a=zeros(size(X,1),1);
a(:)=X(:,i);  

end

我正在做

for i=1:n  a=f(X,i); end

在分析此 (size(X,1)=5.10^5, n=100 ) 时，零线的时间为 0.12 秒，第二行的 a(:)=X(:,i) 时间为 0.22 秒。正如预期的那样，在“零”行中每次调用 f 时都会分配内存。

为了摆脱那条线和它的 0.12s，我想只分配一次返回值，然后每次将它作为返回空间传递给适当的函数 g，如下所示：

function a=g(X,i,a)
       a(:)=X(:,i);  
end

做事

    a=zeros(m,1);
   for i=1:n    a=g(X,i,a);    end

令我惊讶的是，在 g 中进行分析仍然显示在 a(:)=X(:,i); 处分配了相同数量的内存；行，所用的时间很像0.12+0.22s..

1)这只是"lazy copy on write"，因为我正在写信吗？ 2）展望未来，有哪些选择？ - 一个（凌乱的..）的全局变量？ - 编写一个矩阵句柄类（我真的必须吗？）（nested function way 意味着需要进行大量的重新设计，以创建一个已知 X 的嵌套函数（矩阵 A 带有来自该答案的符号）..）

【问题讨论】：

最终我将不得不用 C++ 重写所有内容，将 n 循环包装在 MEX 文件中似乎很多工作 atm，因为实际情况是这样的： function fhandle=get_functor(X) fhandle =@f1; %X 实际上是 f1 函数中的一个参数 s=f1(i) s=sin(X./i); end end %begin script %X 以各种不同的方式定义（“代码 factorization”） f=get_functor(X);所以我想为 n 循环使用 MEX 文件，我需要让那个 C 函数知道 X。实际情况是我为几十个不同的 X 执行此操作，并且喜欢添加更多/取出一些只是为了测试东西..

标签： matlab

【解决方案1】：

也许这与您的问题有点相切，但如果这是一个性能关键的应用程序，我认为一个好方法是将您的函数重写为 mex 文件。这是http://www.mathworks.com/support/tech-notes/1600/1605.html#intro的引述，

编写 MEX 文件的主要原因是：... 速度;您可以将瓶颈计算（如 for 循环）重写为 MEX 文件以提高效率。

如果您不熟悉 mex 文件，上面的链接应该可以帮助您入门。将现有函数转换为 C/C++ 应该不会太困难。 MATLAB 中包含的 yprime.c 示例与您尝试执行的操作类似，因为它被迭代调用以计算 ode45 等内部的导数。

【讨论】：