访问struct时如何避免分配？朱莉娅

Question

我正在尝试我的函数调用尽可能少的内存分配，以使其运行更快。问题是，当我访问作为参数给出的结构时，似乎有很多分配。

function mCondition(y,t,integrator)
    xp, yp, zp, vx, vy, vz = y
    mu = integrator.p[1]
    cond = (xp - 1.0 + mu)*vx +  yp*vy + zp*vz
    return cond
end
struct myStr
    p
    u
end

y = rand(6)
t = 0.0
A = myStr([0.01215],rand(6))

#test call
mCondition(y,t,A)

using BenchmarkTools
@btime mCondition(y,t,A)

输出是：

julia> @btime mCondition(y,t,A)
  102.757 ns (9 allocations: 144 bytes)
-0.07935578340713843

我认为问题出在struct上，因为当我删除那部分代码时，

function mCondition(y,t,integrator)
    xp, yp, zp, vx, vy, vz = y
    cond = (xp - 1.0)*vx +  yp*vy + zp*vz
    return cond
end

这是基准测试的结果：

julia> @btime mCondition(y,t,A)
  18.294 ns (1 allocation: 16 bytes)
-0.08427348469961408

这更接近我对函数内部的期望（但我仍然想知道这个分配是否必要）。如果你能帮我理解发生的事情，甚至修复它会很好。

提前致谢 ：）

Answer 1

您需要在struct中键入注释字段定义，以使编译器能够生成高性能代码。在struct字段中没有类型注释，编译器无法在编译时推断字段的类型，这会使决策停留在运行时，因此这会损害性能并导致不必要的分配。

那么解决方案是，

struct myStr
    p::Vector{Float64}
    u::Vector{Float64}
end

例如，如果您希望它与其他类型的structs一起使用，您也可以使Vector参数化。有关更多信息，请参阅文档的Types部分。

我还建议您阅读文档的Performance Tips部分，以了解有关如何在Julia中编写高性能代码的更多信息。