以下代码的矢量化有啥好处吗？

Posted 2023-02-18

【中文标题】以下代码的矢量化有啥好处吗？

【英文标题】：Is there any benefit to vectorization of following code?以下代码的矢量化有什么好处吗？

【发布时间】：2020-03-21 15:26:13

【问题描述】：

for i=1:numResults
    tempStructure=struct;
    for j=1:options.numDates
        stringJ=num2str(j);
        [tempStructure.(['temp' stringJ]),tempStructure.(['tempHHI' stringJ])]=fillTemp(resultsStructure.(['results' stringJ]),resultsStructure.(['resultsHHI' stringJ]),options.resultSize,i);
    end
end

在这里，我们可以假设resultStructure 在循环之前有字段（动态指定），并且每个字段都存在于resultStructure 中。

fillTemp 是一个复杂的函数，很难向量化。

在上面的代码中通过bsxfun 删除i 和j 的“for”循环以提高性能有什么好处吗？任何加速上述代码的替代方法也值得赞赏。

注意：我了解我定义和使用具有动态字段的结构的方式不是最佳解决方案，但这是一个可行的解决方案，我不想修改可行的解决方案。

我正在使用 MATLAB R2018a。

【问题讨论】：

您期望获得什么样的好处？表现？可读性？鲁棒性？矢量化代码通常更短，所以我想你可以期待更好的可读性。除此之外，要知道矢量化会产生什么好处的唯一方法就是去做，看看会发生什么。如果您试图确定是否值得花时间矢量化这段特定代码，答案取决于该特定部分相对于其他所有内容的执行情况。

感谢您的洞察力。我明白你的意思。请将此作为答案，以便我可以关闭此问题。

如果你想加速你的代码，你的首要任务应该是摆脱那些动态的字段名称。使用元胞数组来保存要使用数字索引的矩阵集。 structure.tempHHIj 阅读起来更简单，效率也更高。对这段代码进行向量化是没有意义的，与索引成本相比，循环的成本是最小的。

【参考方案1】：

您似乎在这里问错了问题，原因如下：您的目标似乎是提高整个代码的性能，但由于某些未指明的原因，您决定专注于 特定部分，并尝试向其应用bsxfun。根据这些信息，您似乎面临着所谓的an XY problem。

了解矢量化是件好事，但您应该记住，它只是用于此目的的众多技术中的一种（实际上是there's a whole book about it）。例如，您为什么不考虑parfor¹ 或mex？

程序员中的一句名言是“过早的优化是万恶之源。实际上，这意味着您应该首先确定程序中的瓶颈，然后然后考虑如何解决它们。第一部分可以使用profiler 完成（示例和附加说明here）。第二部分取决于您的代码细节（您的问题中没有足够详细，另请参阅：How to create a Minimal, Reproducible Example），因此很遗憾无法在此处给出一般性答案。

正如之前的评论中提到的，矢量化的好处可能是提高性能，并且在可能的情况下代码变得更短、更好的可读性和减少错误的可能性（即更长的代码往往会产生更多的错误，@987654329 @)。

附言 既然您提到您使用 R2018a，由于引入了 implicit expansion，bsxfun 甚至不再需要。