分析代码以提高性能

分析是什么?

分析是一种度量运行代码所需时间的方法,并确定MATLAB在哪里®花最多的时间。确定了哪些函数消耗的时间最多之后,可以对它们进行评估,以获得可能的性能改进。您还可以对代码进行概要分析,以确定哪些代码行不运行。在为代码开发测试时,确定哪些代码行不运行是非常有用的,或者可以作为一种调试工具来帮助隔离代码中的问题。

可以使用MATLAB分析器交互式地分析代码,也可以通过编程方式使用配置文件函数。有关以编程方式剖析代码的更多信息,请参见配置文件。如果您正在分析并行运行的代码,为了获得最佳结果,请使用parallel Computing Toolbox™parallel profiler。有关详细信息,请参见分析并行代码(并行计算工具箱)。

提示

过早地优化的代码可能会变得不必要地复杂,而不会提供显著的性能提高。使您的第一个实现尽可能简单。然后,如果速度是一个问题,使用分析来确定瓶颈。

概要文件代码

为了剖析你的代码并提高它的性能,使用这个通用的过程:

  1. 在代码上运行分析器。

  2. 查看概要文件摘要结果。

  3. 研究函数和单独的代码行。

    例如,您可能希望调查使用大量时间或调用最频繁的函数和代码行。

  4. 保存分析结果。

  5. 在代码中实现潜在的性能改进。

    例如,如果你有负载语句在循环中,您可以移动负载语句在循环外部,以便只调用一次。

  6. 保存文件并运行清除所有。再次运行分析器并将结果与原始结果进行比较。

  7. 重复上述步骤以继续改进代码的性能。当您的代码将大部分时间用于调用几个内置函数时,您可能已经对代码进行了尽可能多的优化。

在代码上运行分析器

在一行代码上运行分析器:

  1. 首页选项卡,代码部分中,点击运行时间和打开剖析器。你也可以输入概要文件查看器在命令窗口中。

  2. 分析器选项卡,并在配置文件节中,在编辑框中输入要配置的代码。

    例如,创建一个函数solvelotka.m用MATLAB提供的Lotka-Volterra示例中,发现了猎物和捕食者种群的峰值:

    = solvelotka(t0, tfinal, y0) [~,y] = ode23(@lotka,[t0 tfinal],y0);preypeaks = calculatepeaks (y (: 1));predatorpeaks = calculatepeaks (y (:, 2));end function peaks = calculatepeaks(A) [TF,P] = islocalmax(A);山峰= P (TF);结束
    在编辑框中输入此语句以分析solvelotka功能:
    [preypeaks, predatorpeaks] = solvelotka(0, 15日[20;20])

    如果您以前在当前MATLAB会话中分析过该语句,您还可以从编辑框下拉列表中选择它。

  3. 点击运行时间和

    当分析完成时,分析器将在概要摘要中显示结果。您分析的语句还显示为已经在命令窗口中运行。

配置在编辑器中打开的代码文件编辑器选项卡,运行部分中,点击运行时间和。分析器对在current Editor选项卡中打开的代码文件进行概要分析,并在概要摘要中显示结果。

查看概要文件摘要结果

在代码上运行分析器之后,概要摘要将显示关于代码总体执行情况的统计信息,并为每个调用的函数提供汇总统计信息。例如,下面的图像显示了solvelotka函数。

在概要概要结果的顶部,一个火焰图显示了MATLAB运行代码所花费的时间。每个运行的函数都用火焰图中的条形表示。用户定义的函数显示为蓝色,MathWorks显示为蓝色®函数显示为灰色。

图中的函数按层次顺序显示,父函数在图中较低,子函数在图中较高。横贯整个底部的条形图概要总结表示运行的所有代码。图上条形图的宽度表示函数运行所花费的时间占总运行时间的百分比。

要查看实际的百分比和时间值以及完整的函数名,请将鼠标悬停在图中的条上。若要显示有关函数的详细信息,包括有关个别代码行的信息,请单击表示该函数的栏。

火焰框架下的函数表显示了与火焰图形类似的信息。最初,函数的出现是按照处理它们所花费的时间顺序的。该表描述了每列中的信息。

描述
函数名

被分析代码调用的函数的名称。

调用

已分析的代码调用函数的次数。

总时间

函数所花费的总时间(以秒为单位)。函数的时间包括花费在子函数上的时间。分析器本身需要一些时间,这些时间包含在结果中。对于运行时间无关紧要的文件,总时间可以为零。

自我的时间

在一个函数中花费的总时间(以秒计),不包括在任何子函数中花费的时间。Self time还包括一些由分析过程引起的开销。

总时间的情节

图形显示自身时间与总时间的比较。

若要按特定列对函数表进行排序,请单击列标题中的箭头。例如,单击箭头函数名列来按字母顺序对函数进行排序。最初的结果是按顺序出现的总时间。若要显示有关函数的详细信息,包括有关单个代码行的信息,请单击函数名。

研究函数和单独的代码行

要在代码中找到潜在的改进,请在flame图或函数表中查找使用大量时间或调用最频繁的函数。单击函数名可显示有关函数的详细信息,包括有关各个代码行的信息。例如,单击solvelotka > calculatepeaks函数。分析器显示函数的详细信息。

在页面顶部,当前函数名称的旁边,分析器显示父函数调用该函数的次数和该函数所花费的总时间。使用火焰图下面显示的链接在默认编辑器中打开函数,或将显示的结果复制到单独的窗口。

返回到概要摘要,在分析器选项卡上,单击概要总结按钮。您还可以单击概要总结条形图在火焰图的底部。

一旦你点击了一个单独的功能,剖析器显示额外的信息在这些部分:

部分 细节
火焰图像

火焰图形,显示MATLAB运行配置函数所花费的时间的可视化表示。该图显示了所分析函数的层次结构,包括子函数(显示在当前函数上方)和父函数(显示在当前函数下方)。用户自定义函数以蓝色显示(),而MathWorks函数以灰色显示()。

将鼠标悬停在图中的条上,可以看到实际的百分比和时间值以及完整的函数名。单击表示某个函数的栏,可以显示该函数的详细信息。

父母

调用被分析函数的函数列表,包括父函数调用被分析函数的次数。

单击列表中的一个函数名称可以显示该函数的详细信息。

花费时间最多的队伍

所分析的函数中使用最多处理时间的代码行列表。

单击代码行可以在功能清单节的其余函数代码。

孩子们

被分析的函数调用的所有函数的列表。

单击列表中的一个函数名称可以显示该函数的详细信息。

代码分析器的结果

所分析的函数的问题和潜在改进的列表。

覆盖率结果

关于MATLAB在分析时执行的函数中代码行的代码覆盖率统计。

功能清单

该函数的源代码,如果是MATLAB代码文件。

对于每一行代码,则功能清单包括这些列:

  • 每一行代码的执行时间

  • MATLAB执行代码行的次数

  • 的行号。

    中单击行号功能清单在默认编辑器中打开该函数。

  • 函数的源代码。文字的颜色表示:

    • 绿色-注释行

    • 黑执行的代码行

    • 灰色—未执行的代码行

默认情况下,分析器突出显示执行时间最长的代码行。高亮显示的颜色越深,执行的代码行就越长。要更改突出显示标准,转到分析器选项卡,并在视图部分中,点击突出。从可用的突出显示选项中选择。例如,若要突出显示未运行的代码行,请选择非覆盖选择。

保存您的结果

在对代码进行改进之后,要比较更改的影响,请保存分析结果。要保存结果,请使用火焰图下面显示的链接将显示的结果复制到一个单独的窗口。

您还可以通过转到分析器选项卡,然后单击打印按钮。

在命令窗口中配置多个语句

在命令窗口中配置多条语句:

  1. 转到命令窗口并键入剖面上

  2. 输入并运行您想要配置的语句。

  3. 运行所有语句后,键入配置文件了

  4. 通过键入打开剖析器概要文件查看器。你也可以去首页选项卡,并在代码部分中,点击运行时间和

  5. 查看概要文件摘要结果。

概要文件应用程序

你可以配置你在App Designer中创建的应用。您还可以对MathWorks产品附带的应用程序进行配置,例如Signal Processing Toos manbetx 845lbox™附带的过滤器设计和分析工具。

配置应用程序:

  1. 打开剖析器,进入首页选项卡,并在代码部分中,点击运行时间和。你也可以输入概要文件查看器在命令窗口中。

  2. 配置文件部分的Profiler工具条,单击开始分析。中不出现任何代码输入要运行的代码和时间字段。

  3. 启动应用程序。

  4. 使用这个应用程序。

  5. 完成后,单击停止剖析在分析器工具条中。

  6. 查看概要文件摘要结果。

请注意

要排除配置文件中的应用程序启动过程,请反向执行步骤2和步骤3。换句话说,在点击之前先启动应用程序开始分析

另请参阅

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