Exponenta Banner

Оптимизация MATLAB Coder в сгенерированном коде

Чтобы улучшить скорость выполнения и использование памяти сгенерированного кода, MATLAB® Coder™ вводит следующую оптимизацию:

Сворачивание констант

Когда возможно, генератор кода выполняет выражения в вашем коде MATLAB, которые включают константы времени компиляции только. В сгенерированном коде это заменяет эти выражения на результат оценок. Это поведение известно как сворачивание констант. Из-за сворачивания констант сгенерированный код не должен оценивать константы во время выполнения.

Следующий пример показывает код MATLAB, который постоянно свернут во время генерации кода. Функциональный MultiplyConstant умножает каждый элемент в матрице скалярной константой. Функция оценивает это постоянное использование продукта трех констант времени компиляции, aB, и c.

function out=MultiplyConstant(in) %#codegen
 a=pi^4;
 b=1/factorial(4);
 c=exp(-1);
 out=in.*(a*b*c);
end

Генератор кода выполняет выражения, включающие константы времени компиляции, aB, и c. Это заменяет эти выражения на результат оценки в сгенерированном коде.

Сворачивание констант может произойти, когда выражения включают скаляры только. Чтобы явным образом осуществить сворачивание констант выражений в других случаях, используйте coder.const функция. Для получения дополнительной информации смотрите Вызовы функции Сгиба в Константы.

Управляйте сворачиванием констант

Можно управлять максимальным количеством инструкций, которые могут быть постоянно свернуты из командной строки или диалогового окна настроек проекта.

  • В командной строке создайте объект настройки для генерации кода. Установите свойство ConstantFoldingTimeout к значению, которое вы хотите.

    cfg=coder.config('lib');
cfg.ConstantFoldingTimeout = 200;

  • Используя приложение, в диалоговом окне настроек проекта, на вкладке All Settings, устанавливает поле Constant folding timeout на значение, которое вы хотите.

Fusion цикла

Когда возможно, генератор кода соединяется, последовательные циклы с тем же количеством сталкивается с одним циклом в сгенерированном коде. Эта оптимизация уменьшает цикл наверху.

Следующий код содержит последовательные циклы, которые сплавлены во время генерации кода. Функциональный SumAndProduct оценивает сумму и продукт элементов в массиве Arr. Функция использует два отдельных цикла, чтобы оценить сумму y_f_sum и продукт y_f_prod.

function [y_f_sum,y_f_prod] = SumAndProduct(Arr) %#codegen
  y_f_sum = 0;
  y_f_prod = 1;
  for i = 1:length(Arr)
     y_f_sum = y_f_sum+Arr(i);
  end
  for i = 1:length(Arr)
     y_f_prod = y_f_prod*Arr(i);
  end

Код, сгенерированный из этого кода MATLAB, оценивает сумму и продукт в одном цикле.

Последовательные объединенные Матричные операции

Когда возможно, генератор кода преобразует последовательные операции над матрицей в вашем коде MATLAB в одну операцию цикла в сгенерированном коде. Эта оптимизация уменьшает избыточный цикл, наверху вовлеченный в выполнение операций над матрицей в отдельных циклах.

Следующий пример содержит код, где последовательные операции над матрицей происходят. Функция ManipulateMatrix умножает каждый элемент матричного Mat с factor. К каждому элементу в результате функция затем добавляет shift:

function Res=ManipulateMatrix(Mat,factor,shift)
  Res=Mat*factor;
  Res=Res+shift;
end

Сгенерированный код комбинирует умножение и сложение в одну операцию цикла.

Недостижимое устранение кода

Когда возможно, генератор кода подавляет генерацию кода из недостижимых процедур в вашем коде MATLAB. Например, если ветвь if, elseif, else оператор недостижим, затем код не сгенерирован для той ветви.

Следующий пример содержит недостижимый код, который устраняется во время генерации кода. Функция SaturateValue возвращает значение на основе области значений его входа x.

function y_b = SaturateValue(x) %#codegen
  if x>0
    y_b = x;
  elseif x>10 %This is redundant
    y_b = 10;
  else
    y_b = -x;
 end

Вторая ветвь if, elseif, else оператор недостижим. Если переменная x больше 10, это также больше 0. Поэтому первая ветвь выполняется в предпочтении к второй ветви.

MATLAB Coder не генерирует код для недостижимой второй ветви.

memcpy Вызовы

Чтобы оптимизировать сгенерированный код, который копирует последовательные элементы массива, генератор кода пытается заменить код на a memcpy вызвать. A memcpy вызов может быть более эффективным, чем код, таким как for- цикл или несколько, последовательные присвоения элемента.

См. memcpy Оптимизацию.

memset Вызовы

Чтобы оптимизировать сгенерированный код, который присваивает литеральную константу последовательным элементам массива, генератор кода пытается заменить код на a memset вызвать. A memset вызов может быть более эффективным, чем код, таким как for- цикл или несколько, последовательные присвоения элемента.

См. memset Оптимизацию.

Документация MATLAB Coder

Поддержка