初始化或预分配的最佳实践 - MATLAB

Question

我的问题并不是明确依赖于一段代码，而是更具概念性。

与某些编程语言不同，MATLAB并不要求变量在使用之前进行明确初始化。例如，在脚本文件中途定义＆＃39; myVector＆＃39;这是完全有效的：

myVector = vectorA .* vectorB

我的问题是：将变量（例如上面的＆＃39; myVector＆＃39;）初始化为零然后为它们赋值，或者在整个程序中保持初始化是否更快？

这里直接比较了我所谈论的内容：

全程初始化：

varA = 8;
varB = 2;

varC = varA - varB;
varD = varC * varB;

在开始时初始化：

varA = 8;
varB = 2;
varC = 0;
varD = 0;

varC = varA - varB;
varD = varC * varB;

一方面，无缘无故地拥有这些额外的代码行似乎有点浪费。但另一方面，有一点意义是，一次为程序分配所有内存而不是在运行时分散会更快。

有没有人有一点见解？

Answer 1

将Initializing at start:代码复制并粘贴到MATLAB编辑器窗口中，您会收到如下警告 -

如果你进入Details，你会读到这个 ​​-

Explanation 
The code does not appear to use the assignment to the indicated variable. This situation occurs when any of the following are true:
Another assignment overwrites the value of the variable before an operation uses it.
The specified argument value contains a typographical error, causing it to appear unused.
The code does not use all values returned by a function call...

在我们的案例中，此警告的原因是The code does not use all values。因此，这澄清了初始化/预分配对这种情况没有帮助。

---

我们什么时候应该预先分配？

根据我的经验，预分配有助于您以后需要将索引编入其中的一部分。

因此，如果您需要索引varC的一部分来存储结果，预分配将有所帮助。因此，这会更有意义 -

varC = zeros(...)
varD = zeros(...)
varC(k,:) = varA - varB;
varD(k,:) = varC * varB;

同样，在索引时，如果超出varC的大小，MATLAB会花时间尝试为它分配更多的内存空间，这样会慢一点。因此，将输出变量预先分配到您认为用于存储结果的 maximum size 。但是，如果你不知道结果的大小，你就会陷入困境并且必须将结果附加到输出变量中，这肯定会减慢速度。

Answer 2

好的！我做了一些测试，结果如下。

这是我用于“整个”变量赋值的代码：

tic;
a = 1;
b = 2;
c = 3;
d = 4;
e = a - b;
f = e + c;
g = f - a;
h = g * c;
i = h - g;
j = 9 * i;
k = [j i h];
l = any(k);
b2(numel(b2) + 1) = toc

以下是“At Start”变量赋值的代码：

tic;
a = 1;
b = 2;
c = 3;
d = 4;
e = 0;
f = 0;
g = 0;
h = 0;
i = 0;
j = 0;
k = 0;
l = 0;
e = a - b;
f = e + c;
g = f - a;
h = g * c;
i = h - g;
j = 9 * i;
k = [j i h];
l = any(k);
b1(numel(b1) + 1) = toc

我将时间保存在矢量'b1'和'b2'中。每个都只运行MATLAB和Chrome运行，是MATLAB中唯一的脚本文件。每次运行201次。因为第一次运行程序它会编译，我忽略了两者的第一次值（我对编译时间不感兴趣）。

为了找到平均值，我使用了

mean(b1(2:201))

和

mean(b2(2:201))

结果：

“纵观”：1.634311562062418e-05秒（0.000016343）

“开始时”：2.832598989758290e-05秒（0.000028326）

有趣的是（或许不知道，谁知道）只在需要时定义变量，整个程序的传播速度几乎快两倍。

我不知道这是否是因为MATLAB分配内存的方式（也许它只是抓取了一个巨大的块，并且不需要在每次定义变量时都分配更多？）或者分配速度是否正好如此之快，以至于额外的代码行黯然失色。

注意：正如Divakar指出的那样，使用数组时里程可能会有所不同。但是，当变量的大小没有改变时，我的测试应该成立。

tl; dr将变量设置为零只是为了稍后更改