Exponenta Banner

Избегайте копий массивов в MEX-функциях

MEX-функции часто могут улучшить эффективность, управляя, когда функция делает копии больших массивов данных. Вы можете избежать ненужных копий массивов в следующих случаях:

  • MEX-функция обращается к входу массиву, но элементы массива не изменяются.

  • Эта MEX-функция изменяет массив входа, и измененный массив возвращается к функции вызова.

Входной массив не изменен

Эта MEX-функция суммирует элементы входного массива, но не изменяет массив. Назначение inputs[0] в const matlab::data::TypedArray<double> переменная позволяет использовать основанную на диапазоне for цикл для суммирования элементов. Определение массива следующим const обеспечивает переменную inArray остается общим с массивом входа.

#include "mex.hpp"
#include "mexAdapter.hpp"

using namespace matlab::data;
using matlab::mex::ArgumentList;

class MexFunction : public matlab::mex::Function {
    ArrayFactory factory;
public:
    void operator()(ArgumentList outputs, ArgumentList inputs) {
    double sm = 0;
    const TypedArray<double> inArray = inputs[0];
    for (auto& elem : inArray) {
        sm += elem;
    }
    outputs[0] = factory.createScalar(sm);
    }
};

После сохранения этого кода в файле (называется addArrayElements.cpp в этом примере), скомпилируйте его с mex функция. Вызовите эту MEX-функцию из MATLAB® с двойным массивом в качестве входного параметра.

mex addArrayElements.cpp
b = addArrayElements([1:1e7]);
b =

        5.0000e+13

Входной массив изменен

Эта MEX-функция заменяет отрицательные значения в массиве входа нулями. Эта операция изменяет входной массив, поэтому вход не может оставаться общим с измененным массивом. После проверки массива входа функция не использует inputs[0] снова. Поэтому проверенная inputs[0] массив перемещается в matlab::data::TypedArray<double> переменная, позволяющая использовать основанную на диапазоне for цикл для изменения элементов массива.

Чтобы предотвратить копию входного массива, перемещайте input[0] в matlab::data::TypedArray<double> использование std::move(), который меняет память, связанную с массивом входа, на переменную largeArray. 

#include "mex.hpp"
#include "mexAdapter.hpp"

using namespace matlab::data;
using matlab::mex::ArgumentList;

class MexFunction : public matlab::mex::Function {
public:
    void operator()(ArgumentList outputs, ArgumentList inputs) {
        checkArguments(inputs);
        TypedArray<double> largeArray = std::move(inputs[0]);
        for (auto& elem : largeArray) {
            if (elem < 0) {
                elem = 0;
            }
        }
        outputs[0] = largeArray;
    }

    void checkArguments(ArgumentList inputs) {
        std::shared_ptr<matlab::engine::MATLABEngine> matlabPtr = getEngine();
        ArrayFactory factory;

        if (inputs[0].getType() != ArrayType::DOUBLE ||
            inputs[0].getType() == ArrayType::COMPLEX_DOUBLE) {
            matlabPtr->feval(u"error", 0, 
                std::vector<Array>({ factory.createScalar("Incorrect input") }));
        }
    }
};

После сохранения этого кода в файле (называется removeNegativeNumbers.cpp в этом примере), скомпилируйте его с mex функция. 

mex removeNegativeNumbers.cpp

Вызовите эту MEX-функцию из функции MATLAB. Переназначите измененный массив той же переменной.

function arry = processArray(arry)
    arry = removeNegativeNumbers(arry);
    ....
end

Для примера вызовите processArray функция с большим массивом, возвращенным MATLAB randn функция.

A = processArray(randn(10000));
min(A(:))

ans =

     0

Похожие темы

Документация MATLAB

Поддержка