ループ内の冗長な演算の最小化
この例では、ループ内の冗長な演算を最小限にする方法を示します。ループ操作がループ インデックスに依存しない場合、ループ内でその操作を実行するのは冗長です。ループ内の単一の MATLAB® ステートメントで複数の演算を実行している場合、多くはこの冗長性を見落としています。たとえば、以下のコードでは、行列 B
の逆行列は、ループ インデックスに依存していないのに、ループ内で 100 回計算されています。
for i=1:100 C=C + inv(B)*A^i*B; end
このような冗長なループ操作を実行すると、不要な処理が生じることがあります。不要な処理を回避するには、ループ インデックスに依存しない限り、ループの外に演算を移動します。
以下のべき級数展開について、
n
項の合計を計算する関数SeriesFunc(A,B,n)
を定義します。function C=SeriesFunc(A,B,n) % Initialize C with a matrix having same dimensions as A C=zeros(size(A)); % Perform the series sum for i=1:n C=C+inv(B)*A^i*B; end
A
およびB
の入力引数として渡される 4 行 4 列の行列を使用してSeriesFunc
のコードを生成します。X = coder.typeof(zeros(4)); codegen -config:lib -launchreport SeriesFunc -args {X,X,10}
生成コードでは、ループ内で
B
の逆演算がn
回実行されます。ループ インデックスには依存しないため、ループの外で逆演算を 1 回実行した方がより無駄がありません。以下のように
SeriesFunc
を変更します。function C=SeriesFunc(A,B,n) % Initialize C with a matrix having same dimensions as A C=zeros(size(A)); % Perform the inversion outside the loop inv_B=inv(B); % Perform the series sum for i=1:n C=C+inv_B*A^i*B; end
この手順では、
B
の逆演算を 1 回だけ実行し、生成コードの実行が速くなります。