使用 SuperClass 时避免重复数据

Question

我是第一次开发 MATLAB OOP 项目。我的父类将有一个非常大的矩阵，孩子（很多）需要访问它。如何防止孩子复制数据？

我要求在伪代码中，

classdef parent
    properties
        largeMatrix;
    end
end
classdef child < parent
    methods
        function obj = child(parent)
             Data.parent of this child = Share from parent
        end
        ...
        something = largeMatrix(n,m);
    end
end
p = parent; p.largeMatrix = rand(100);
c1 = child(p);
c2 = child(p);

孩子 c1 和 c2 都应该访问在原始 rand(100) 中创建的相同数据，但不应该复制 largeMatrix，因为我需要很多孩子，并且希望程序具有内存效率。 largeMatrix 将从文件中读取。

PS：这是我第一次在这个论坛发帖，如果我发错了，请原谅我。

Answer 1

MATLAB 在写入时复制数组。

假设您的parent 类是（无需子类化句柄）：

classdef parent
    properties
        largeMatrix;
    end
end 

你的 child 班级是：

classdef child < parent
    methods
        function obj = child(parent)
            obj.largeMatrix = parent.largeMatrix;
        end
    end
end

现在，让我们创建父级并将一个大矩阵分配给它的属性largeMatrix：

p = parent;
p.largeMatrix = rand(1e4); % 750 MB circa

查看内存中的跳转：

现在，让我们创建一个孩子并检查数据是否被引用：

c = child(p);
size(c.largeMatrix)

你可以看到内存没有跳转：

最后，让我们对孩子的数据做一个简单的改变：

c.largeMatrix(1) = 1;

如您所见，只有在写入时数组被有效复制：

为了防止写入child.largeMatrix，在父类中定义属性(Abstract = true) 和子类(SetAccess = immutable)。

Answer 2

类只是一种数据类型，它不保存任何数据。如果实例化Parent 类的对象parent，然后实例化Child 类的对象child，则默认情况下child 不会从parent 继承任何数据。您可以使用复制构造函数将数据从一个对象复制到另一个对象。

child = parent;  % this copies the data in `parent` to `child`

但是，在这种情况下，Matlab 会在 parent 中创建数据的副本。

您可以使用handle objects 避免复制数据。您可以将句柄对象分配给多个变量或将其传递给函数，而不会导致 MATLAB 复制原始对象。例如，

classdef A < handle
    properties
        largeMatrix;  % wrap your large data into a handle class
    end
end

classdef B
    properties
        data;
    end
    methods
        function obj = B(mydata)
            obj.data = mydata;
        end
    end
end

然后在主程序中就可以赋值了

a = A();
a.largeMatrix = rand(100);
b1 = B(a);   
b2 = B(a);
b3 = b1;    % can even do this

% no copies of largeMatrix were made, because `a` is a handle object

% accessing largeMatrix
b1.data.largeMatrix 
b3.data.largeMatrix