19.6 Разные приёмы

Вот несколько других способов повышения скорости выполнения 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). Когда создаётся копия объекта, данные не копируются сразу, а, скорее, разделяются. Фактическое копирование 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 ячейки или структуры (не элементам массива).

  Кроме того, выражения индексов также используют ленивое копирование, когда Octave может определить, что индексируемая часть находится в памяти непрерывно. 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 индексов, генерирующие список через запятые, также в некоторых случаях могут получить выгоду от поверхностного копирования. В частности, когда a является массивом структур, выражения, такие как {a.x}, {a(:,2).x} будут использовать ленивое копирование, чтобы данные могли быть разделены между массивом структур и массивом ячеек.

  Большинство выражений индексирования живут 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. Для решения проблемы в большинстве реальных случаев Octave проверяет наличие сиротских ленивых срезов в определённых ситуациях, когда значение сохраняется в «постоянном» месте, таком как именованная переменная или элемент 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 в m-файлах функций связаны с относительно значительной накладной, поэтому переписывание рекурсии в цикл часто помогает. Кроме того, обратите внимание, что максимальная глубина рекурсии ограничена.
• Избегайте ненужного изменения размера матриц. При построении одной результирующей матрицы из ряда вычислений сначала задайте размер результирующей матрицы, а затем вставьте в неё значения. 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 требуются 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 распределяя массив большими кусками. 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 являются относительно дорогостоящими операциями.

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

• Используйте ignore_function_time_stamp при необходимости. Если вы вызываете много функций, и ни одна из них не должна измениться во время выполнения, установите переменную ignore_function_time_stamp в "all". Это предотвратит Octave от проверки отметки времени файла функции, чтобы увидеть, был ли он обновлён во время выполнения программы.