matlab parfor循环内的函数

Question

你能在 matlab parfor 循环中使用函数吗？例如我有一个看起来像这样的代码：

matlabpool open 2
Mat=zeros(100,8);
parfor(i=1:100)
    Mat(i,:)=foo();
end

在函数内部，我有一堆其他变量。特别是有一段代码看起来像这样：

function z=foo()
    err=1;
    a=zeros(10000,1);
    p=1;

    while(err>.0001)

        %statements to update err 
        %   .
        %   .
        %   .

        p=p+1;

        %if out of memory allocate more
        if(p>length(a))
            a=[a;zeros(length(a),1)];
        end
    end

    %trim output after while loop
    if(p<length(a))
        a(p+1:end)=[];
    end

    %example output
    z=1:8;

end    

我在某处读到，在嵌套在 matlab parfor 循环内的 for 循环内增长的所有变量都必须预先分配，但在这种情况下，我有一个预先分配的变量，但以后可能会增长。当我使用 mlint 时，matlab 没有给我任何错误，但我想知道是否有我应该注意的问题。

谢谢，

-动作

Answer 1

根据 Mathworks 的 documentation，您对矩阵 Mat 的实现是一个切片变量。这意味着您在不同的迭代中更新同一矩阵的不同“切片”，但迭代不会相互影响。循环之间没有数据依赖性。所以你可以走了。

在函数foo 内部增长a 不会影响parfor，因为a 是位于foo 堆栈中的常规变量。你可以用a 做任何事情。

确实存在几个需要注意的问题：

不要使用 i 和 j 作为迭代计数器

以任何目的定义i 或j 都是不好的。

我从来没有厌倦过向人们推荐这篇文章 - Using i and j as variables in Matlab。

不断增长的a 很糟糕

每次您执行a=[a;zeros(length(a),1)]; 时，变量都会作为一个整体复制到 RAM 中的一个新的空白位置。由于它的大小每次翻倍，这可能是一场灾难。不难想象。

一种更轻松的“成长”方式 -

% initialize a list of pointers
p = 1;
cc = 1;
c{1} = zeros(1000,1);
% use it
while (go_on)
    % do something
    disp(c{cc})
    ....

    p=p+1;
    if (p>1000)
        cc = cc+1;
        c{cc} = zeros(1000,1);
        p = 1;
    end
end

在这里，您增长了一个指针列表，一个元胞数组c。它更小、更快，但仍然需要在内存中复制。

使用最少的内存

假设你只需要a的一小部分，即a(end-8:end)，作为函数输出。 （这个假设基于调用者Mat(i,:)=foo(); where size(Mat, 2)=8。）

假设err与a之前的元素无关，即a(p-1)，a(p-2)，....（后面我会放松这个假设。）

您不必将所有以前的结果保存在内存中。如果a用完了，直接扔。

% if out of memory, don't allocate more; flush it
if (p>1000)
    p = 1;
    a = zeros(1000,1);
end

第二个假设可以放宽为您只需要一定数量的先前元素，而这个数字是已知的（希望它很小）。例如，

% if out of memory, flush it, but keep the last 3 results
if (p>1000)
    a = [a(end-3:end); zeros(997,1)];
    p = 4;
end

修剪没那么复杂

% trim output after while loop
a(p+1:end)=[];

证明：

>> a=1:10
a =
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
>> a(3:end)=[]
a =
     1     2
>> a=1:10
a =
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
>> a(11:end)=[]
a =
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
>> 

原因是end 是10（虽然你不能将它用作独立变量），而11:10 给出了一个空数组。

Answer 2

简短的回答是肯定的，您可以在 parfor 中调用函数。

长答案是 parfor 仅在 parfor 内的每次迭代都独立于其他迭代时才有效。当不是这种情况时，Matlab 会进行检查；虽然我不知道它们有多充分的证明。在您的示例中，每个 foo() 调用都可以独立运行并将其返回值存储在 Mat 的特定位置，该位置不会被任何其他 parfor 迭代写入或读取，因此它应该可以工作。

如果 foo() 正在读取 Mat 中的值，则会出现问题。例如，如果 parfor 同时运行 4 次迭代，并且在每次迭代中， foo() 正在从 Mat(1) 读取，然后根据它读取的内容向 Mat(1) 写入一个新值，读取的时间/writes 会改变输出值，matlab 应该标记它。