matlab中的计时码答案

【问题标题】：timing code in matlabmatlab中的计时码
【发布时间】：2013-09-23 05:53:59
【问题描述】：

我已经用 4 种不同的方式写下了一个函数，我想给它计时。

到目前为止，我一直在做这件事：

tic
%//function 1
toc

tic
%//function 2
toc

tic
%//function 3
toc

tic
%//function 4
toc

但现在我想计算每个函数的时间数据（比如 100 次），然后计算每个函数花费的平均时间。我该怎么做？

我还在某处读到，打印的时间是经过的“挂钟”时间——所以它会受到我的计算机在 MATLAB 程序运行时所做的任何其他事情的影响。

那么有没有更好的方法呢？我听说有一个带有“profile on”命令的内置代码分析器的 MATLAB。谁能给我建议一下我可以使用它的方式？

请建议如何在循环中多次执行此操作。提前致谢。

【问题讨论】：

如果您担心（短）过程会干扰您的测量结果。一般来说，查看时间的中位数而不是平均值是一个好主意。
我已经撤消了您上次的编辑，我认为它混淆了本次问答的重点，否则非常好。关于该编辑中的问题（以防它仍然有用）：imfilter 尽可能分离内核（您可以edit 它查看代码），并且可能conv2 也这样做，不确定。无论如何，这里的执行时间似乎由图像加载时间决定，您应该将其排除在计时之外。

【解决方案1】：

对 MATLAB 代码进行计时的最佳方法是使用timeit，可从 MATLAB Central File Exchange 获得。

它由 MathWorks 的高级开发人员之一 Steve Eddins 实现，它在您的代码计时中处理了许多微妙之处。例如，当代码在函数中而不是在脚本中执行时，代码的运行方式非常不同，并且需要进行几次“热身”运行才能充分利用 JIT 编译器。它还会在一个循环中多次运行代码，并取中位数。

如果不充分了解 MATLAB 的底层工作原理，这些事情就很难做好，timeit 会为您处理这些事情 - tic 和 toc 的简单应用程序不会。

正如其他答案所暗示的那样，使用分析器是有问题的，因为它会关闭 JIT 编译器的许多方面，并且不会以正常的速度运行。 Profiler 可以很好地告诉您代码的哪些部分花费了相对较大的时间，即发现瓶颈，但它并不是为了给您实际的时间安排。

请注意，在最新版本 (R2013b) 中，timeit 可作为核心 MATLAB 的一部分使用，无需从 File Exchange 获取。

例如，要将输入参数 x 的函数 one 计时等于 64，您可以键入：

myfun = @()one(64);
timeit(myfun);

这样做的目的是为您的函数one 创建一个函数句柄（确保代码在函数内部执行，如上所述很重要），然后将此函数句柄传递给timeit。输出是timeit 对执行代码所用时间的估计。

【讨论】：

PS 我刚刚浏览了您的编辑，其中包含 one、two 等函数。如果以后，当您实际要使用这些函数时，您将需要一些他们的输出，你真的应该为他们返回输出参数计时。
我所有的函数都返回相同的输出。那么是否有必要通过返回输出来计时我的函数？然后他们会表现出差异吗？
如果它们都返回相同的输出参数，那么它可能不会显着影响相对时间 - 它应该对每个都有相同的影响。但总的来说，尽量按照实际使用的方式来安排时间，因为哪些事情会成为瓶颈并不明显。
+1: :)）谢谢我接受了你的回答。顺便说一句，你能告诉我如何在 matlab 中以更快的方法计算 2D 图像的梯度吗？据我了解，matlab 的梯度命令效率很低。我实际上在这里找到了它：regularize.wordpress.com/2013/06/19/…
@roni，请在单独的问题中提出，我们会尝试。

【解决方案2】：

分析器是一种可能，但它会显着减慢您的代码速度。或者，您可以将 toc 值存储在循环中或每次函数调用之后。

t(i) = toc

然后比较这些值，计算平均值或其他什么，就像处理其他向量一样。

【讨论】：

它分析的不仅仅是简单的时间流逝，而且已经评估了确定的时间跨度。但也许您不需要任何进一步的计算，因为分析器提供了您需要的所有信息。试试看；）
分析器会减慢你的代码，因为（为了逐行计时，并提供它给你的其他诊断信息），它需要关闭 JIT 编译器的各个方面。
@roni 只需考虑分析器为您提供上限。如果一条线很慢，您总是可以使用分析器发现它，但有时事情似乎很慢，如果没有分析器运行它实际上可以加速。 --- 对于它的价值，虽然正常运行和开启分析器之间可能存在差异，但分析器总是把我带到正确的瓶颈。
@roni 当然。像这样想。在非常旧的 MATLAB 版本中，MATLAB 纯粹是一种解释性语言，换句话说，它一次执行一行代码，然后移动到下一行。在较新的版本中，它会在运行时查看您的代码，并预编译其中的一些部分，以便它们运行得更快。这称为即时编译或 JIT 编译。当您使用分析器时，为了生成它的报告，它需要逐行提供信息，因此它需要关闭一些这种 JIT 功能。（续...）
@roni (...) 您的代码因此运行速度较慢。它不仅运行速度较慢，而且不同的事物会比其他事物更慢，因此这不是比较两个不同事物的好方法。

【解决方案3】：

使用分析器几乎和 tic/toc 一样简单：

profile on;
for i=1:N
    your_function()
end
profile viewer;

如果您的 4 个功能独立且互不影响，您还可以在一个块中对所有功能进行分析：

profile on;
for i=1:N
    your_function1()
    your_function2()
    your_function3()
    your_function4()
end
profile viewer;

分析器可让您查看每一行代码的处理时间。您可以对挂钟或 cpu-time 进行基准测试，默认为 cpu-time。请参阅profile 文档了解如何更改。

编辑：我喜欢分析器的地方在于，它可以为您提供每个子功能处理时间的细分 - 因此它是发现较大流程中的瓶颈的好方法。这可能不是这里的用例。

【讨论】：

分析器的一个主要问题是它关闭了 JIT 加速器。
@DanielE.Shub 是的，谢谢！山姆还在他的帖子中向我解释过！所以 timeit 更好还是 tic-toc ？并就 etime 下达命令？
@roni 您不需要etime 进行计时。充其量它可以为您提供与tic 和toc 相同的结果。通常tic 和toc 用于快速和脏检查，而timeit 可以提供更好的结果。但是，如果您有很多行并且想快速查看哪些行需要很长时间，您可以使用分析器。