Матовый массив структур MATLAB очень медленный по сравнению с отдельными массивами ячеек для каждого поля

Question

У меня есть код, в котором у меня есть определенный класс объектов, каждый из которых имеет несколько полей. С объектно-ориентированной точки зрения это примерно так же классически, как вы можете получить.

Я инициализируется код, как:

object = cell(N, 1); 
% Each field may contain matrices of different dimensions at each iteration 
for i = 1 : N 
    object{i}.field1 = ones(1000, 3); 
    object{i}.field2 = imread('some_image.png'); 
    object{i}.field3 = (1:.002: 4); 
    object{i}.field4 = im > 0; 
    ... 
    % And so on for more large matrices and such 
end 

Я имел предыдущий кодированный это как:

field1 = cell(N, 1); 
field2 = cell(N, 1); 
field3 = cell(N, 1); 
field4 = cell(N, 1); 
.... 
for i = 1 : N 
    field1{i} = ones(1000, 3); 
    field2{i} = imread('some_image.png'); 
    field3{i} = (1:.002: 4); 
    field4{i} = im > 0; 
    ... 
    % And so on for more large matrices and such 
end 

Я затем перейти манипулировать значения, связанные с каждым из полей в каждом объекте различными способами , Второй подход выполнялся примерно в 4 раза быстрее, чем первый. Неэффективность определенно обусловлена ​​этой двойственностью. Единственный код, который я изменил, заключался в переходе от нескольких массивов ячеек к ячейке массива структур. Я знаю, что массивы структур имеют репутацию медленного, но я также вижу структуры, рекомендуемые для перехода к функциям. Что мне здесь не хватает?

Мне очень нравится кодирование аккуратности массива ячеек структур (особенно если вы хотите взять подмножество вроде subset = object(1:4)), но я, очевидно, не хочу принимать вычислительный удар. Какой здесь правильный выбор?

Еще лучше, есть ли скрытый, лучший третий вариант?

Answer 1

Вы были сбиты с пути, потому что в вашем первоначальном подходе вам понадобилось клеточных массивов для размещения массивов разных размеров в каждом field* индексе.

Однако, когда вы решили использовать структуры в своем втором подходе (лучший подход), вы фактически не использовали , чтобы использовать ячейки массивов. Итак, если вы исследуете этот сегмент кода:

for i = 1 : N 
    object{i}.field1 = ones(1000, 3); 
    object{i}.field2 = imread('some_image.png'); 
    object{i}.field3 = (1:.002: 4); 
    object{i}.field4 = im > 0; 
    ... 
    % And so on for more large matrices and such 
end 

Что на самом деле здесь происходит в каждой итерации, она динамически формируя структуру на каждой итерации. Не только это, но каждый раз, когда вы добавляете новое поле, оно также динамически добавляет новое поле в эту структуру. Это необходимо, только если вы размещаете разные структур в каждом индексе массива ячеек.

Однако, поскольку вы используете одну и ту же структуру в каждом индексе, вы можете просто использовать массив структур. Вы можете предварительно выделить всю вещь с помощью:

object = struct('field1', cell(N,1), 'field2', cell(N,1), ...); 

, а затем перебрать object и заполнить каждое поле, как это необходимо.