极限测试之Matlab与Forcal普通函数调用效率

forcal

数值计算，例如微积分、微分方程求解等存在大量的函数调用，故高效的函数调用对数值计算软件来讲是至关重要的。

& A0 }5 r& Q0 W5 z2 n- o" A2 F＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

' J; [$ H# T& c) U( jMatlab 2009a的测试代码：

1. f=@(x,y,z,t)x+y+z;
   ! N4 T8 V7 H+ k9 D
2. tic;
   # w  t0 q6 O- V' H! k; }  M; J
3. s=0;- K: C. N  X# O2 K* Y1 V
   
4. for x=0:1000
   \" a\" v# M6 N' j: X$ w, L4 ~
5.   for y=0:100
   9 z  C3 E$ w* G/ {8 t
6.     for z=0:100
   1 `! _) C& H* ]; T/ h
7.       s=s+f(x,y,z);1 i5 P4 ^3 d* p1 g, Y3 s; y
   
8.     end1 h& P' C4 q* b3 s0 A' I
   
9.   end' C! I; ]& u\" m4 B) ^9 P
   
10. end, _- Z/ Z# r7 q9 Z
    
11. s. N0 }- ?. i2 E2 \, T7 {
    
12. toc  i! ~1 l4 _, N\" Z6 }7 I  y6 d1 y+ D
    
13. 
    ! E; I; ?8 T9 \1 @
14. s =' v  D% g) T& u+ Q9 D\" A& l! D
    
15.     6.126720600000000e+0093 L1 n( @4 b: v# A# S* W$ _, {6 _
    
16. 9 r! s9 ^0 i) M1 v% [  T8 W\" t1 m2 Z
    
17. Elapsed time is 9.546717 seconds.

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发现将函数写成m文件后效率会提高，如下例：
7 J: Z! o- P2 j7 Gm函数：

1. %file xyz.m: ~# ], w; Z\" z: v& j
   
2. function c=xyz(x,y,z)
   ! H! {1 `8 Z4 F2 J
3. c=x+y+z;
   ' O/ ~# {# g9 N( @. j- q2 c
4. end

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测试代码：

1. tic;
   ( _9 @9 E+ {4 d9 T( r$ K! A+ {
2. s=0;
   % V( q) I( ~: Y# n5 T
3. for x=0:1000
   . Z. c) m# ?( K7 V
4.   for y=0:100
   2 K6 D! F/ d: B. T4 W
5.     for z=0:1009 P; I1 }7 i! G, B7 O0 |& G3 I
   
6.       s=s+xyz(x,y,z);
   4 z/ W\" v& A# I3 X) U. a$ X
7.     end
   - d' v+ C% _: y3 i) s. n
8.   end
   ! t2 b/ d\" t5 k+ |+ C: O0 E
9. end
   2 v, x, [6 a\" p& C, \, {  R, u% Z9 ]
10. s* A/ S% i& r9 ]( \  G( t
    
11. toc
    % G5 M+ W; j7 v$ h
12. 7 [: d) z5 U4 X$ t/ J3 A
    
13. s =9 F\" {' Y! P6 q4 p5 R
    
14.     6.126720600000000e+009  E0 _- i1 a. ?3 O
    
15. 0 h. R8 I; T7 R9 L9 M\" j+ v. g
    
16. Elapsed time is 4.724592 seconds.

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Forcal 9（OpenFC演示）代码：

1. f(x,y,z)=x+y+z;+ U& a4 U1 T0 U& l
   
2. mvar:
   , r  K$ r5 Q  a6 l2 J\" f8 k4 H
3. t=sys::clock(),
   1 u4 Z8 C8 e2 U' B
4. s=0,
   6 C; D3 m. [/ b\" F; L# N& w
5. x=0, while{x<=1000,7 [: K$ ~# [) |1 H$ V
   
6.   y=0, while{y<=100,
   2 ^, O. k2 O. i! I6 s# D, @( b
7.     z=0, while{z<=100,* h4 a6 _* L, O2 a( Q4 v$ a1 y
   
8.       s=s+f(x,y,z),\" j1 E7 ~# l1 C+ |; J) M+ D
   
9.       z++
   2 F; C7 k' f% `# L
10.     },6 z% @3 j4 U# F8 D/ C5 i2 d+ a
    
11.     y++& |  r/ p# T, w# h; n8 e4 r
    
12.   },
    + ~' ~. z6 n0 U0 K; ]* G( v( o3 D
13.   x++
    + }$ @. q% B) [) y
14. },
    ! B5 m# V& x3 v! t( P3 I! [
15. s;' w\" Y  f9 G' Y! O2 P+ I
    
16. [sys::clock()-t]/1000;

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结果：
6126720600.
0 z: I! Q: R  q% Y' `: W1.109  秒
: w  D  _# X& c  P* Q* j. N+ E
二者效率有几倍的差距。