Matlab 编译文件地性能优化

12.5 编译文件的性能优化
12.5.1 优化原M文件的性能

12.5.1.1 提高向量化程度
【例 12.5.1 .1-1 】本例演示： M 文件与 MEX 文件、向量运算与循环运算的速度比较。

（1）编写如下两类函数 M 文件。
function y=sa(x)
x=x+(x==0)*eps;
y=sin(x)./x;
function y=saf(x)
n=length(x);
for k=1:n
x(k)=x(k)+(x(k)==0)*eps;
y(k)=sin(x(k))/x(k);
end

（2）在 MATLAB 指令窗中，对 sa_mex.m 和 saf_mex.m 进行编译。
cd d:\mywork
mcc -x sa_mex %<1>
mcc -x saf_mex %<2>

（3）运行四个文件，记录运算时间
t=-2*pi:pi/500:2*pi;
tic;sa(t);tt(1)=toc;
tic;saf(t);tt(2)=toc;
tic;sa_mex(t);tt(3)=toc;
tic;y=saf_mex(t);tt(4)=toc;

（4）结果显示和比较
plot(t,y,'r-');grid

图 12.5.1 .1-1

disp(' 运算速度比较 ')
disp(' sa.m saf.m sa_mex.dll saf_mex.dll')
disp(tt)

运算速度比较
sa.m saf.m sa_mex.dll saf_mex.dll
0.3300 2.9100 0.3800 2.5800

12.5.1.2 对数组进行预置
【例 12.5.1 .2-1 】以上节例 12.5.1.1-1 为基础。 saf.m 文件中数组变量 x 和 y 的大小随循环进行而增长，这大大减慢了运算速度。本例演示：在循环前对进行变量预置的好处。

（1）编写如下文件，以 saf_pro.m 和 saf_pro_mex.m 为名，将之保存在当前目录下。
function y=saf(x)
n=length(x);
x=zeros(1,n);y=zeros(1,n);
for k=1:n
x(k)=x(k)+(x(k)==0)*eps;
y(k)=sin(x(k))/x(k);
end

（2）产生编译文件
mcc -x saf_mex
mcc -x saf_pro_mex

（3）运行
t=-2*pi:pi/500:2*pi;
tic;saf(t);tt(1)=toc;
tic;saf_pro(t);tt(2)=toc;
tic;saf_mex(t);tt(3)=toc;
tic;y=saf_pro_mex(t);tt(4)=toc;

（4）速度比较
disp(' 运算速度比较 ')
disp(' saf.m saf_pro.m saf_mex.dll saf_pro_mex.dll')
disp(tt)
运算速度比较
saf.m saf_pro.m saf_mex.dll saf_pro_mex.dll
2.8600 0.6600 2.6300 0.4400

12.5.2 利用mcc(-V1.2)的优化性能

12.5.2.1 编译时指定优化选项-r和-i
【例 12.5.2 .1-1 】求如下非线性差分方程组在 10000 个点上的值。观察原 M 文件、无选项和有选项 MEX 文件运行速度的不同。

（1）利用 MATLAB 编辑窗口编写如下 M 函数文件
function [x,y]=m_henon(n)
x=zeros(1,n);y=zeros(1,n);
for k=1:n-1
x(k+1)=1+y(k)-1.4*x(k)^2;
y(k+1)=0.3*x(k);
end

（2）对 M 文件分别选用编译器 2.0 和 1.2 进行编译如下。
cd d:\mywork
mcc -x mex20_he

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