在 MATLAB 中使用全局变量何时有效？答案

【问题标题】：When is it effective to use global variables in MATLAB?在 MATLAB 中使用全局变量何时有效？
【发布时间】：2018-06-30 05:40:45
【问题描述】：

我正在编写一个 MATLAB 代码，其输入之一是 1 MP RGB 图像。此图像在整个过程中没有改变。

在我的代码中，图像从主函数发送到其子函数等。这个过程真的很慢，我正在努力使代码更有效率。将图片定义为全局变量，在任何函数中调用，不来回发送，是否更有效？

谢谢！

【问题讨论】：

什么都不需要。只需将图像作为常规参数发送给 sub-functions 。您应该分析代码以查看瓶颈在哪里。
阅读 Matlab 的copy on write

标签： image matlab performance global-variables processing-efficiency

【解决方案1】：

这表示global modifier可以用于图像变量的情况如下：

global img;
img = imread('...');

x = process_image();

function x = process_image()
    global img; % this brings the img variable with its current value

    a = process_image_a();
    b = process_image_b();
    x = ...; % do something with a, b and img
end

function a = process_image_a()
    global img; % this brings the img variable with its current value
    a = ...; % do something with img
end

function b = process_image_b()
    global img; % this brings the img variable with its current value
    b = ...; % do something with img
end

这种方法的缺点是您必须在希望共享变量的每个范围（函数、工作区等）内使用 global 关键字重新声明变量。虽然这可以降低函数的复杂性并提高代码的可读性（真的有必要吗？），但绝不会提高代码的性能。

虽然参数在内存中的位置是已知的，但每次遇到global 关键字时，都必须在运行时“搜索”全局变量的位置。因此，全局变量总是会变慢。

如果您将以上代码的性能与以下代码的性能进行比较（假设您在两者中执行相同的计算）：

img = imread('...');
x = process_image(img);

function x = process_image(img)
    a = process_image_a(img);
    b = process_image_b(img);
    x = ...; % do something with a, b and img
end

function a = process_image_a(img)
    a = ...; % do something with img
end

function b = process_image_b(img)
    b = ...; % do something with img
end

你会发现后者的表现总是比前者略好。

总的来说，无论如何，这是一个次要的性能问题。您应该调试和分析您的函数，以便在担心这一点之前检测真正的瓶颈并缩短它们的执行时间。

【讨论】：

我不同意。如果您不修改输入，Matlab 通过引用（某种方式）传递。
啊该死的，我完全误解了这里的问题。
@CrisLuengo MATLAB 不会“如果您不修改输入，则通过引用（某种方式）传递”，当他们听到这种事情时，它真的让很多人感到困惑。 MATLAB 按值传递，但具有写时复制或延迟复制行为。
@SamRoberts 我认为这并不令人困惑：局部变量引用用作输入参数的矩阵数据。数据不会被复制而是被引用。如何实现引用传递是一个细节，并不总是相关的。

【解决方案2】：

您可以在声明它时调用global image，当您需要使用它时，您只需再次调用全局图像。例如

%Start of code
global image
image = (however you got your image)


Function one()
global image;
%use image for whatever it needs to be used for
end

【讨论】：

【解决方案3】：

您会在许多功能中更改该图像吗？ Matlab 具有写时复制机制，可防止复制输入参数，除非它们在函数内部发生更改。

我已经解决了将句柄类作为“容器”写入共享数据的问题。只需创建新的句柄类文件并在其数据字段中应用所有更改，例如：

classdef BufStorage < handle
    properties
        Data
    end
end

【讨论】：