Документация

Улучшите удобочитаемость с n-мерной индексацией и упорядоченным по строкам размещением

N-мерная индексация может облегчить для вас прослеживать ваш сгенерированный код C/C++ до вашего кода MATLAB. Генератор кода сохраняет размерности исходных массивов, вместо того, чтобы преобразовать массивы в одну размерность. Кроме того, можно задать упорядоченное по строкам размещение, чтобы сделать внешний вид кода еще более интуитивным.

Считайте функцию MATLAB addMatrices, который добавляет две матрицы, поэлементно:

function sum = addMatrices(A,B) 
%#codegen
sum = coder.nullcopy(A);
for row = 1:size(A,1) 
   for col = 1:size(A,2)  
       sum(row,col) = A(row,col) + B(row,col);
   end
end

Сгенерируйте код для addMatrices так, чтобы это работало с 2 4 массивами. Включите N-мерную индексацию и упорядоченное по строкам размещение массивов:

cfg = coder.config('lib');
cfg.PreserveArrayDimensions = true; 
cfg.RowMajor = true; 
codegen addMatrices -args {ones(2,4),ones(2,4)} -config cfg -launchreport

Генерация кода производит код с явной двумерной индексацией массива:

/* N-d indexing on, row-major on */
void addMatrices(double A[2][4], double B[2][4], double sum[2][4])
{
  int row;
  int col;
  for (row = 0; row < 2; row++) {
    for (col = 0; col < 4; col++) {
      sum[row][col] = A[row][col] + B[row][col];
    }
  }
}

Сгенерированный код для addMatrices использует ту же двумерную индексацию как оригинальный код MATLAB. Можно легко анализировать сгенерированный код по сравнению с исходным алгоритмом. Чтобы изучить, как использовать упорядоченное по строкам размещение, смотрите, Генерируют Код Который Использование Упорядоченное по строкам Размещение Массивов.

Упорядоченное по столбцам размещение и n-мерная индексация

Выбор размещения массивов влияет на внешний вид N-мерной индексации. Например, сгенерируйте код для addMatrices функция с помощью упорядоченного по столбцам размещения массивов:

cfg.RowMajor = false;
codegen addMatrices -args {ones(2,4),ones(2,4)} -config cfg -launchreport

Генерация кода производит этот код С:

/* N-d indexing on, row-major off */
void addMatrices(double A[4][2], double B[4][2], double sum[4][2])
{
  int row;
  int col;
  for (row = 0; row < 2; row++) {
    for (col = 0; col < 4; col++) {
      sum[col][row] = A[col][row] + B[col][row];
    }
  }
}

Матрицы ввода и вывода в коде С, транспонирует исходных матриц MATLAB. Чтобы понять почему, рассмотрите, как массивы представлены в памяти компьютера. Язык MATLAB использует упорядоченное по столбцам размещение по умолчанию, где элементы от первой (крайней левой) размерности или индекса непрерывны в памяти. C использует упорядоченное по строкам размещение массивов по умолчанию, где элементы от последней (самой правой) размерности или индекса непрерывны. Чтобы сохранить исходную смежность элемента, генератор кода должен инвертировать порядок измерений массива.

Например, в этом случае, если вы задаете матрицу MATLAB A как:

A=reshape(1:8,2,4)

или

A =
     1     3     5     7
     2     4     6     8

затем, потому что MATLAB использует упорядоченное по столбцам размещение, данные внутренне хранимы в порядке:

A(:)' = 
     1     2     3     4     5     6     7     8

В коде С необходимо транспонировать исходные данные, для этого примера, вызвать его AA:

AA = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}, {7, 8}};

достигнуть списка элементов данных с тем же порядком внутренней памяти. Другими словами, массив C должен быть 4 2. (Можно получить эквивалентный порядок устройства хранения данных путем определения массива как 2 4 с AA = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}}. Однако получение этого порядка требует, чтобы руководство изменилось или перестановка данных.)

Выбор размещения массивов влияет только на внутреннее представление данных и не изменяет вычислительные или алгоритмические результаты. Чтобы сохранить интуитивный внешний вид массивов MATLAB в сгенерированном коде, используйте N-мерную индексацию с упорядоченным по строкам размещением массивов. Обратите внимание на то, что упорядоченное по строкам размещение может влиять на КПД вашего сгенерированного кода. Для получения дополнительной информации см. Проект Кода для Упорядоченного по строкам Размещения Массивов.

Другие факторы генерации кода

Рассмотрите другие аспекты N-мерной индексации. Генератор кода всегда производит одномерные массивы для N-мерных векторов, даже когда вы задаете N-мерную индексацию. Например, если вы генерируете код для вектора MATLAB:

A = zeros(1,10)

или

A = zeros(1,10,1)

получившиеся массивы C/C++ хранятся как:

A[10]

N-мерная индексация также применяется к массивам и структурам. Например, если вы объявляете структуры в своем коде как:

x = struct('f1', ones(2,3));
coder.cstructname(x,'myStruct1');
y = struct('f2', ones(1,6,1));
coder.cstructname(y,'myStruct2');

затем сгенерированный код содержит определения структуры:

typedef struct {
  double f1[2][3];
} myStruct1;
typedef struct {
  double f2[6];
} myStruct2;

Избегайте линейной индексации на N-мерных массивах. Линейная индексация происходит, например, когда вы используете оператор двоеточия:

A(:)

Чтобы применить линейную индексацию, генератор кода должен бросить N-мерный массив в одномерный массив. Операции кастинга делают ваш код более комплексным для генератора кода, чтобы анализировать. Эта увеличенная сложность может препятствовать способности генератора кода оптимизировать для производительности.

Наконец, отметьте следующее: