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19.6 杂项技术¶

以下是一些提高 Octave 程序执行速度的其他方法。

• 避免多次计算代价高昂的中间结果。Octave 目前不会消除公共子表达式。此外，某些内部计算结果会被缓存以供变量使用。例如，如果一个矩阵变量被多次用作索引，则索引检查（以及内部转换为整数）只执行一次。
• 注意惰性复制（写时复制）。 当创建对象的副本时，数据并非立即复制，而是共享的。实际的复制会推迟到需要修改已复制的数据时才进行。例如：

  a = zeros (1000); # 创建一个 1000x1000 的矩阵
  b = a;            # 此处不进行复制
  b(1) = 1;         # 此处才进行复制
  

  惰性复制适用于整个 Octave 对象，如矩阵、元胞数组、结构体，以及单个元胞或结构体元素（但不适用于数组元素）。

  此外，当 Octave 能够确定索引部分在内存中是连续的时，索引表达式也会使用惰性复制。例如：

  a = zeros (1000);   # 创建一个 1000x1000 的矩阵
  b = a(:,10:100);    # 此处不进行复制
  b = a(10:100,:);    # 此处才进行复制
  

  这适用于使用 ‘()’ 进行索引的数组（矩阵）、元胞数组和结构体。生成逗号分隔列表的索引表达式在某些情况下也可以受益于浅复制。特别是，当 a 是一个结构体数组时，像 {a.x}、{a(:,2).x} 这样的表达式将使用惰性复制，从而在结构体数组和元胞数组之间共享数据。

  大多数索引表达式的生命周期不会超过其父对象。然而，在极少数情况下，惰性复制的切片会比其父对象存活更久，此时它会变成"孤儿"，仍然占用不必要的内存。为了在大多数实际情况下提供补救措施，Octave 会在某些情况下检查孤立的惰性切片——当一个值被存储到"永久"位置（例如命名变量、元胞或结构体元素）时——并尽可能对它们进行优化。例如：

  a = zeros (1000);    # 创建一个 1000x1000 的矩阵
  b = a(:,10:100);     # 惰性切片
  a = [];              # 原始数组 "a" 仍然被分配
  c{1} = b;            # 此时 b 被重新分配
  

• 避免深度递归。对 m 文件函数的调用具有相对显著的开销，因此将递归重写为循环通常会有帮助。此外，请注意递归的最大深度是有限制的。
• 避免不必要地调整矩阵大小。当通过一系列计算构建单个结果矩阵时，应首先设置结果矩阵的大小，然后再向其中插入值。请编写：

  result = zeros (big_n, big_m)
  for i = over:and_over
    ridx = ...
    cidx = ...
    result(ridx, cidx) = new_value ();
  endfor
  

  而不是：

  result = [];
  for i = ever:and_ever
    result = [ result, new_value() ];
  endfor
  

  有时项目的数量无法预先计算，需要进行类似栈的操作。当元素被重复地从数组末尾插入或移除时，Octave 会将其识别为栈的使用，并尝试通过以更大的块预分配数组来使用更智能的内存管理策略。此策略同样适用于元胞数组和结构体数组。

  a = [];
  while (condition)
    ...
    a(end+1) = value; # "压栈"操作
    ...
    a(end) = [];      # "出栈"操作
    ...
  endwhile
  

• 避免过度调用 eval 或 feval。解析输入或在符号表中查找函数名称都是相对昂贵的操作。

  如果您只是将 eval 用作异常处理机制，而不是因为需要执行某些任意文本，请改用 try 语句。参见 try 语句。

• 在适当的时候使用 ignore_function_time_stamp。如果您正在调用大量函数，并且在运行期间没有任何函数需要更改，请将变量 ignore_function_time_stamp 设置为 "all"。这将阻止 Octave 在程序运行时检查函数文件的时间戳以查看其是否已被更新。