Разверните for- Циклы и parfor- Циклы

Когда генератор кода разворачивает a for- цикл или parfor- цикл, вместо того, чтобы произвести цикл в сгенерированном коде, это производит копию тела цикла для каждой итерации. Для маленьких, жестких циклов разворачивание может улучшать производительность. Однако для больших циклов, разворачивание может значительно увеличить время генерации кода и сгенерировать неэффективный код.

Обеспечьте for- Развертывание цикла при помощи coder.unroll

Генератор кода использует эвристику, чтобы определить, когда развернуть a for- цикл. Чтобы обеспечить развертывание цикла, использовать coder.unroll. Это влияет только for цикл, который сразу является после coder.unroll. Например:

function z = call_myloop()
%#codegen
z = myloop(5);
end

function b = myloop(n)
b = zeros(1,n);
coder.unroll();
for i = 1:n
    b(i)=i+n;
end
end

Вот сгенерированный код для цикла for:

  z[0] = 6.0;
  z[1] = 7.0;
  z[2] = 8.0;
  z[3] = 9.0;
  z[4] = 10.0;

Управлять когда a for- цикл развернут, используйте coder.unroll flag аргумент. Например, разверните цикл только, когда количество итераций будет меньше 10.

function z = call_myloop()
%#codegen
z = myloop(5);
end

function b = myloop(n)
unroll_flag = n < 10;
b = zeros(1,n);
coder.unroll(unroll_flag);
for i = 1:n
    b(i)=i+n;
end
end

Разворачивать a for- цикл, генератор кода должен смочь определить границы for- цикл. Например, генерация кода перестала работать для следующего кода потому что значение n не известен во время генерации кода.

function b = myloop(n)
b = zeros(1,n);
coder.unroll();
for i = 1:n
    b(i)=i+n;
end
end

Установите порог развертывания цикла для всего for- Циклы и parfor- Циклы в коде MATLAB

Если a for- циклом не предшествуют coder.unroll, генератор кода использует порог развертывания цикла, чтобы определить, развернуть ли автоматически цикл. Если количество итераций цикла меньше порога, генератор кода разворачивает цикл. Если количество итераций больше или равно порогу, генератор кода производит for- цикл. При помощи порога развертывания цикла можно также развернуть parfor- циклы.

Значением по умолчанию порога является 5. Путем изменения этого порога можно подстроить развертывание цикла. Изменить порог:

  • В настройке возражают для автономной генерации кода (coder.CodeConfig или coder.EmbeddedCodeConfig), установите LoopUnrollThreshold свойство.

  • В MATLAB® Приложение Coder™, на вкладке Speed, установило Loop unrolling threshold.

В отличие от этого, coder.unroll директива, порог применяется ко всем for- циклы в вашем коде MATLAB. Порог может также примениться к некоторым for- циклы производятся во время генерации кода.

Для отдельного цикла, a coder.unroll директива более приоритетна по сравнению с оптимизацией развертывания цикла.

Разверните простой for- Циклы

Рассмотрите эту функцию:

function [x,y] = call_myloops()
%#codegen
x = myloop1(5);
y = myloop2(5);
end

function b = myloop1(n)
b = zeros(1,n);
for i = 1:n
    b(i)=i+n;
end
end

function b = myloop2(n)
b = zeros(1,n);
for i = 1:n
    b(i)=i*n;
end
end

Устанавливать значение порога развертывания цикла к 6, и затем сгенерируйте статическую библиотеку, запуск:

cfg = coder.CodeConfig;
cfg.LoopUnrollThreshold = 6;
codegen call_myloops -config cfg

Это - сгенерированный код для for- циклы. Генератор кода, развернутый оба for- циклы.

  x[0] = 6.0;
  y[0] = 5.0;
  x[1] = 7.0;
  y[1] = 10.0;
  x[2] = 8.0;
  y[2] = 15.0;
  x[3] = 9.0;
  y[3] = 20.0;
  x[4] = 10.0;
  y[4] = 25.0;

Разверните вложенный for- Циклы

Предположим, что ваш код MATLAB имеет два, вложил for- циклы.

  • Если количество итераций внутреннего цикла меньше порога, генератор кода сначала разворачивает внутренний цикл. Впоследствии, если продукт количества итераций этих двух циклов также меньше порога, генератор кода разворачивает внешний контур. В противном случае генератор кода производит внешний for- цикл.

  • Если количество итераций внутреннего цикла равно или больше, чем порог, генератор кода производит оба for- циклы.

Это поведение обобщено нескольким, вложил for- циклы.

Рассмотрите функциональный nestedloops_1 с два вложил for- циклы:

function y = nestedloops_1
%#codegen
y = zeros(2,2);
for i = 1:2
    for j = 1:2
        y(i,j) = i+j;
    end
end
end

Сгенерируйте код для nestedloops_1 с пороговым набором развертывания цикла к значению по умолчанию 5. Вот сгенерированный код для for- циклы. Генератор кода, развернутый оба for- циклы, потому что продуктом количества итераций этих двух циклов является 4, который меньше порога.

  y[0] = 2.0;
  y[2] = 3.0;
  y[1] = 3.0;
  y[3] = 4.0;

Теперь сгенерируйте код для функционального nestedloops_2 с пороговым набором развертывания цикла к значению по умолчанию 5.

function y = nestedloops_2
%#codegen
y = zeros(3,2);
for i = 1:3
    for j = 1:2
        y(i,j) = i+j;
    end
end
end

Количество итераций внутреннего цикла меньше порога. Генератор кода разворачивает внутренний цикл. Но продуктом количества итераций этих двух циклов является 6, который больше порога. Поэтому генератор кода производит код для внешнего for- цикл. Вот сгенерированный код для for- циклы.

  for (i = 0; i < 3; i++) {
    y[i] = (double)i + 2.0;
    y[i + 3] = ((double)i + 1.0) + 2.0;
  }

Разверните parfor- Циклы

Рассмотрите эту функцию MATLAB:

function [x,y] = parallel_loops()
%#codegen
x = myloop1(5);
y = myloop2(6);
end

function b = myloop1(n)
b = zeros(1,n);
parfor (i = 1:n)
    b(i)=i+n;
end
end

function b = myloop2(n)
b = zeros(1,n);
parfor (i = 1:n)
    b(i)=i*n;
end
end
Установите значение порога развертывания цикла к 6, и затем сгенерируйте статическую библиотеку.
cfg = coder.CodeConfig;
cfg.LoopUnrollThreshold = 6;
codegen parallel_loops -config cfg
Это - сгенерированный код. 

static void myloop1(double b[5])
{
  b[0] = 6.0;
  b[1] = 7.0;
  b[2] = 8.0;
  b[3] = 9.0;
  b[4] = 10.0;
}
static void myloop2(double b[6])
{ int i;
#pragma omp parallel for num_threads(omp_get_max_threads())

  for (i = 0; i < 6; i++) {
    b[i] = ((double)i + 1.0) * 6.0;
  }}
void parallel_loops(double x[5], double y[6])
{
  if (!isInitialized_parallel_loops) {
    parallel_loops_initialize();
  }
  myloop1(x);
  myloop2(y);}

Генератор кода развернул только parfor- цикл, который имеет пять итераций, который меньше порогового значения.

Смотрите также

Похожие темы

Документация MATLAB Coder

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте