19.6 Разные приёмы

Вот несколько других способов ускорить выполнение программ Octave.

• Избегайте многократного вычисления дорогостоящих промежуточных результатов. Octave в настоящее время не устраняет общие подвыражения. Кроме того, некоторые внутренние результаты вычислений кэшируются для переменных. Например, если матричная переменная используется несколько раз в качестве индекса, проверка индексов (и внутреннее преобразование в целые числа) выполняется только один раз.
• Учитывайте ленивые копии (copy-on-write). При создании копии объекта данные не копируются немедленно, а вместо этого разделяются. Фактическая копия откладывается до тех пор, пока скопированные данные не потребуется изменить. Например:

  a = zeros (1000); # create a 1000x1000 matrix
  b = a; # no copying done here
  b(1) = 1; # copying done here

  Ленивое копирование применяется к целым объектам Octave, таким как матрицы, ячейки, структуры, а также к отдельным элементам ячеек или структур (не элементам массива).

  Кроме того, выражения индексирования также используют ленивое копирование, когда Octave может определить, что индексируемая часть находится в памяти contiguously. Например:

  a = zeros (1000); # create a 1000x1000 matrix
  b = a(:,10:100);  # no copying done here
  b = a(10:100,:);  # copying done here

  Это относится к массивам (матрицам), массивам ячеек и структурам, индексируемым с помощью «()». Выражения индексирования, генерирующие список, разделённый запятыми, также могут извлечь выгоду из поверхностного копирования в некоторых случаях. В частности, когда a — массив структур, выражения типа {a.x}, {a(:,2).x} будут использовать ленивое копирование, чтобы данные могли разделяться между массивом структур и массивом ячеек.

  Большинство выражений индексирования существуют не дольше своих родительских объектов. Однако в редких случаях лениво скопированный срез переживает своего родителя, в результате чего он становится сиротой, по-прежнему занимая излишне больше памяти, чем необходимо. Чтобы обеспечить решение, работающее в большинстве реальных случаев, Octave проверяет наличие сиротских ленивых срезов в определённых ситуациях, когда значение сохраняется в «постоянном» месте, например, в именованной переменной или элементе ячейки или структуры, и, возможно, экономит их. Например:

  a = zeros (1000); # create a 1000x1000 matrix
  b = a(:,10:100);  # lazy slice
  a = []; # the original "a" array is still allocated
  c{1} = b; # b is reallocated at this point

• Избегайте глубокой рекурсии. Вызовы функций к m-файловым функциям имеют сравнительно значительную накладную, поэтому переписывание рекурсии в виде цикла часто помогает. Кроме того, обратите внимание на то, что максимальный уровень рекурсии ограничен.
• Избегайте ненужного изменения размера матриц. При построении единственной матрицы результата из ряда вычислений сначала задайте размер матрицы результата, а затем вставляйте значения в неё. Запишите

  result = zeros (big_n, big_m)
  for i = over:and_over
    ridx = …
    cidx = …
    result(ridx, cidx) = new_value ();
  endfor

  вместо

  result = [];
  for i = ever:and_ever
    result = [ result, new_value() ];
  endfor

  Иногда количество элементов нельзя вычислить заранее, и необходимы операции типа стека. Когда элементы многократно вставляются или удаляются из конца массива, Octave распознаёт это как использование стека и пытается использовать более разумную стратегию управления памятью, предварительно выделяя массив большими блоками. Эта стратегия также применяется к массивам ячеек и массивам структур.

  a = [];
  while (condition)
    …
    a(end+1) = value; # "push" operation
    …
    a(end) = []; # "pop" operation
    …
  endwhile

• Избегайте чрезмерного вызова eval или feval. Разбор входных данных или поиск имени функции в таблице символов — относительно дорогостоящие операции.

  Если вы используете eval только как механизм обработки исключений, а не потому, что вам нужно выполнить произвольный текст, используйте оператор try. См. Оператор try.

• Используйте ignore_function_time_stamp при необходимости. Если вы вызываете много функций, и ни одна из них не должна меняться во время выполнения, установите переменную ignore_function_time_stamp в значение "all". Это позволит Octave прекратить проверку отметки времени файла функции, чтобы убедиться, что он не был обновлён во время выполнения программы.