在Julia中使用StaticArrays.jl進行性能分配和復制

我正在考慮使用包 StaticArrays.jl 來提高我的代碼的性能。但是，我只使用陣列來存盤計算變數，并在設定某些條件后使用它們。因此，我將 SizedVector 型別與法線向量進行比較，但我不明白下面的代碼。我還嘗試了 StaticVector 并使用了 Setfield.jl 周圍的作業。

using StaticArrays, BenchmarkTools, Setfield
function copySized(n::Int64)
    v = SizedVector{n, Int64}(zeros(n))
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    for i in eachindex(v)
        v[i] = i
    end
    for i in eachindex(v)
        w[i] = v[i]
    end
end
function copyStatic(n::Int64)
    v = @SVector zeros(n)
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    for i in eachindex(v)
        @set v[i] = i
    end
    for i in eachindex(v)
        w[i] = v[i]
    end
end
function copynormal(n::Int64)
    v = zeros(n)
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    for i in eachindex(v)
        v[i] = i
    end
    for i in eachindex(v)
        w[i] = v[i]
    end
end
n = 10
@btime copySized($n)
@btime copyStatic($n)
@btime copynormal($n)

3.950 μs (42 allocations: 2.08 KiB)
5.417 μs (98 allocations: 4.64 KiB) 
78.822 ns (2 allocations: 288 bytes)

為什么 SizedVector 的情況確實有更多的分配，因此性能更差？我沒有正確使用 SizedVector 嗎？它至少不應該具有與普通陣列相同的性能嗎？

先感謝您。

朱莉婭話語的交叉帖子

uj5u.com熱心網友回復：

我覺得這是蘋果與橘子的比較（并且大小應該以靜態方式存盤）。更多說明性代碼可能如下所示：

function copySized(::Val{n}) where n
    v = SizedVector{n}(1:n)
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    w .= v
end
function copyStatic(::Val{n}) where n
    v =  SVector{n}(1:n)
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    w .= v
end
function copynormal(n) 
    v = [1:n;]
    w = Vector{Int64}(undef, n)
    w .= v
end

現在基準測驗：

julia> n = 10
10

julia> @btime copySized(Val{$n}());
  248.138 ns (1 allocation: 144 bytes)

julia> @btime copyStatic(Val{$n}());
  251.507 ns (1 allocation: 144 bytes)

julia> @btime copynormal($n);
  77.940 ns (2 allocations: 288 bytes)

julia>

julia>

julia> n = 1000
1000

julia> @btime copySized(Val{$n}());
  840.000 ns (2 allocations: 7.95 KiB)

julia> @btime copyStatic(Val{$n}());
  830.769 ns (2 allocations: 7.95 KiB)

julia> @btime copynormal($n);
  1.100 μs (2 allocations: 15.88 KiB)

uj5u.com熱心網友回復：

@phipsgabler 是對的！當大小在編譯時靜態已知時，靜態大小的陣列具有其性能優勢。但是，我的陣列是動態調整大小的，大小 n 是運行時變數。

改變它會產生更明智的結果：

using StaticArrays, BenchmarkTools, Setfield
function copySized()
    v = SizedVector{10, Float64}(zeros(10))
    w = Vector{Float64}(undef, 10*2)
    for i in eachindex(v)
        v[i] = rand()
    end
    for i in eachindex(v)
        j = i floor(Int64, 10/4)
        w[j] = v[i]
    end
end
function copyStatic()
    v = @SVector zeros(10)
    w = Vector{Int64}(undef, 10*2)
    for i in eachindex(v)
       @set v[i] = rand()
    end
    for i in eachindex(v)
        j = i floor(Int64, 10/4)
        w[j] = v[i]
    end
end
function copynormal()
    v = zeros(10)
    w = Vector{Float64}(undef, 10*2)
    for i in eachindex(v)
        v[i] = rand()
    end
    for i in eachindex(v)
        j = i floor(Int64, 10/4)
        w[j] = v[i]
    end
end
@btime copySized()
@btime copyStatic()
@btime copynormal()

110.162 ns (3 allocations: 512 bytes)
48.133 ns (1 allocation: 224 bytes)
92.045 ns (2 allocations: 368 bytes)

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