主要内容

并行for循环算法加速(parfor)

生成代码中的并行for循环(parfor)

为了潜在地加速执行,您可以从MATLAB生成MEX函数或C/ c++代码®包含并行for循环的代码(parfor循环)。

一个parfor-loop,就像标准的MATLAB-Loop,在一系列值上执行一系列语句(循环体)。不像的迭代parfor-loop可以在目标硬件的多个核上并行运行。

并行地运行迭代可能会显著提高生成代码的执行速度。有关更多信息,请参见parfor循环如何提高执行速度

请注意

并行执行只发生在生成的MEX函数或C/ c++代码中;而不是原始的MATLAB代码。要加速MATLAB代码,可以从parfor循环。然后,从代码中调用MEX函数。有关更多信息,请参见加速MATLAB算法的工作流

MATLAB编码器™软件使用openmultiprocessing (OpenMP)应用接口支持共享内存、多核代码生成。金宝app如果您想要分布式并行,请使用并行计算工具箱™产品。默认情况下,MATLAB编码器尽可能多地使用可用的内核。如果指定要使用的线程数,MATLAB编码器即使有额外的内核可用,线程也最多使用这个数量的内核。有关更多信息,请参见parfor

因为循环体可以在多个线程上并行执行,所以它必须遵守某些限制。如果MATLAB编码器软件检测不符合的循环parfor说明,它产生一个错误。有关更多信息,请参见parfor限制

parfor循环如何提高执行速度

一个parfor-loop可能提供比它的类似函数更好的执行速度-loop,因为多个线程可以在同一个循环上并发计算。

函数体的每次执行parfor-loop称为迭代。线程以任意顺序计算迭代,并且彼此独立。因为每个迭代都是独立的,所以它们不必同步。如果线程的数量等于循环迭代的次数,则每个线程执行一次循环迭代。如果迭代多于线程,则有些线程执行不止一次循环迭代。

例如,当一个包含100次迭代的循环在20个线程上运行时,每个线程同时执行该循环的5次迭代。如果您的循环由于大量迭代或单个迭代很长而需要很长时间运行,那么您可以使用多个线程显著减少运行时间。然而,在本例中,由于并行化开销(例如线程创建和删除),您可能无法获得20倍的速度提升。

何时使用parfor-Loops

使用parfor当你有:

  • 简单计算的多次迭代。parfor将循环迭代划分为组,以便每个线程执行一组迭代。

  • 需要很长时间执行的循环迭代。parfor在不同的线程上同时执行迭代。尽管这种同步执行不会减少在单个迭代上花费的时间,但它可能会显著减少在循环上花费的总体时间。

何时不使用parfor-Loops

不要使用parfor当:

  • 循环的迭代依赖于其他迭代。并行地运行迭代可能会导致错误的结果。

    以帮助您避免使用parfor当循环的一个迭代依赖于其他迭代时,MATLAB编码器指定变量的严格分类。有关更多信息,请参见parfor循环中变量的分类.如果MATLAB编码器检测不符合的循环parfor说明,它不生成代码并产生错误。

    缩减是循环迭代必须独立的规则的一个例外。一个减少变量累积一个值,该值依赖于所有的迭代,但与迭代顺序无关。有关更多信息,请参见减少变量

  • 只有几个迭代执行一些简单的计算。

    请注意

    对于少量的循环迭代,由于并行化开销,可能不会加速执行。这些开销包括线程创建、线程间数据同步和线程删除所花费的时间。

parfor-Loop语法

  • 对于一个parfor-loop,使用下面的语法:

    parfor i = InitVal:EndVal

  • 要指定最大线程数,请使用下面的语法:

    parfor (i = InitVal:EndVal,NumThreads)

有关更多信息,请参见parfor

parfor限制

  • parforLoop不支持以下语法:金宝app

    parfor (i=initVal:step:endVal) parfor i=initVal:step:endVal

  • 您必须使用支持开放多处理(OpenMP)应用程序接口的编译金宝app器。看到金宝app支持编译器.如果您使用的编译器不支持OpenMP,金宝appMATLAB编码器parfor循环,循环。在生成的MEX函数或C/ c++代码中,循环迭代在单个线程上运行。

  • OpenMP应用程序接口与JIT MEX编译不兼容。看到JIT编译不支持OpenMP金宝app

  • 循环索引的类型必须在目标硬件上用整数类型表示。在生成的代码中使用不需要多字类型的类型。

  • parfor对于独立代码生成,需要使用工具链方法来构建可执行文件或库。不要更改导致代码生成器使用模板生成文件方法的设置。看到项目或配置正在使用模板生成文件

  • 对象的主体中不要使用下列结构parfor循环:

    • 嵌套parfor-loops

    • Break和return语句

    • 全局变量

    • 降低MATLAB

    • 降低字符变量

    • 减少使用外部C代码

    • 非本征函数调用

    • 内联函数

    • 展开循环

    • 变长度输入宗量/varargout