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. Также 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, скорее, разделяются. Фактическое копирование откладывается до тех пор, пока скопированные данные не потребуются для изменения. 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, массивы ячеек, структуры, а также к отдельным элементам массивов ячеек или структур (не элементам массивов).

  Кроме того, выражения индексации также используют ленивое копирование, когда Octave может определить, что индексированная часть непрерывна в памяти. 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, индексированным с помощью «()». Выражения индексации, генерирующие списки через запятые, также могут в некоторых случаях извлечь выгоду из поверхностного копирования. В частности, когда a — массив структур, выражения, такие как {a.x}, {a(:,2).x} будут использовать ленивое копирование, чтобы данные можно было разделить между массивом структур и массивом ячеек.

  Большинство выражений индексации существуют не дольше, чем их родительские объекты. Однако в редких случаях лениво скопированный срез переживает свой родительский объект, в результате чего он становится «сиротой», всё ещё занимая ненужно больше памяти, чем требуется. Чтобы предложить решение, работающее в большинстве реальных случаев, Octave проверяет на наличие «сирот» (лениво скопированных срезов) в определённых ситуациях, когда значение хранится в «постоянном» месте, таком как именованная переменная или элемент массива ячеек или структуры, и возможно оптимизирует 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 m-файлов несут относительно значительные накладные расходы, поэтому переписывание рекурсии в цикл часто помогает. Также обратите внимание на ограничение максимального уровня рекурсии.
• Избегайте ненужного изменения размера матриц. При построении единой результирующей матрицы из серии вычислений сначала задайте размер результирующей матрицы, а затем вставьте в неё значения. Напишите

  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 стекообразные операции. Когда элементы неоднократно вставляются или удаляются с конца массива, Octave распознаёт это как использование стека и пытается применить более разумную стратегию управления памятью, предварительно выделяя массив большими кусками. Эта стратегия также применяется к массивам ячеек и структур.

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

• Избегайте чрезмерного вызова eval или feval. Парсинг входных данных или поиск имени функции в таблице символов являются относительно дорогостоящими операциями.

  Если вы используете eval только 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 меняться во время выполнения, установите переменную ignore_function_time_stamp в "all". Это предотвратит проверку Octave отметки времени файла функции, чтобы увидеть, была ли она обновлена во время выполнения программы.