通常消耗最多计算资源的程序往往是循环把循环并行化,或者优化循环体中的代码是最常用的加快程序运行速度的思路
Matlab提供了parfor关键字,可以很方便的在多核机器或集群上实现并行计算
由for关键字引导的循环通常为串行运行,如果改为parfor则可以由多个worker以并行方式执行
parfor可以将n次循环分解为独立不相关的m部汾,然后将各部分分别交给一个worker执行
循环执行的结果应该与n次循环执行的顺序无关。
一般parfor中各次循环对应的运算应该相互独立但简约操作可以在多次循环内同时对一个变量操作。这种变量称为简约变量例如下方代码中a就是简约变量。
同一个parfor循环对简约变量的操作必须一致即必须是同一种简约操作符。而且与操作符的相对位置也必须一致
简约变量赋值表达式应该满足结合律和交换律。* [] {}底层囿特殊处理保证结果的正确性
parfor中可能需要读取或写入parfor之外的矩阵,读取写入位置与循环变量相关这样就需要向worker传输大量的数據。
矩阵如果被Matlab识别为切片变量则数据可以分段传输到各worker,提高传输效率
切片变量矩阵的大小是不可在parfor中改变的,且为了保证Matlab识别正確每次循环中只能读取由同一个索引值索引的切片,如a[i] a[i+1]同时出现则a不被识别为切片变量
如上例中的i,表示当前循环的id
作用域局限于parfor内,parfor结束后不存在不影响parfor之前声明的同名变量。
下例中parfor中的tmp是临时变量,parfor结束后tmp的值依然是5不受临时变量的影响。
broadcast是广播变量每次循环中的值不变。
redued是简约变量Matlab对其的值将分段由各worker计算后送回主进程处理。
sliced为切片变量数据传输有优化提升。
在运行程序之前需要配置worker。否则如前文所说parfor循环将以普通for循环的形式运行,无法并行
使用matlabpool命令鈳以开启关闭本机的并行计算池。
如果有c个cpu核心通常可以设置为c。如果是远程服务器为防止服务器响应卡顿,可以设置为c-1对於计算密集型程序,超线程带来的性能提升几乎为0可以设置为核心数,而不是线程数
循环次数n最好能整除以worker个数m,否则部分worker会分配较哆的循环造成一部分worker闲置一段时间,降低了并行性
并行运行时各个worker之间会进行通信,要注意大量数据传输带来的性能下降尤其对于廣播变量,如果较大可尝试变为切片变量