Memory Julia嵌套循环占用了大量内存

我有一个嵌套循环迭代方案，它占用了大量内存。我知道我不应该有全局变量，但即使在我将所有内容都包含在一个函数中，记忆情况也没有改善。它只是在每次迭代后累积，就好像没有垃圾回收一样

下面是一个与我的代码类似的可行示例

我有两个文件。首先，

函数.jl

：

##functions.jl
module functions

function getMatrix(A)
    L = rand(A,A);
    return L;
end

function loopOne(A, B)
    res = 0;
    for i = 1:B
        res = inv(getMatrix(A));
    end
    return(res);
end

end

##main.jl
include("functions.jl")
function main(C)
    res = 0;
    A = 50;
    B = 30;
    for i =1:C
        mat = functions.loopOne(A,B);
        res = mat .+ 1;
    end
    return res;
end
main(100)

第二个文件

main.jl

：

##functions.jl
module functions

function getMatrix(A)
    L = rand(A,A);
    return L;
end

function loopOne(A, B)
    res = 0;
    for i = 1:B
        res = inv(getMatrix(A));
    end
    return(res);
end

end

##main.jl
include("functions.jl")
function main(C)
    res = 0;
    A = 50;
    B = 30;
    for i =1:C
        mat = functions.loopOne(A,B);
        res = mat .+ 1;
    end
    return res;
end
main(100)

当我执行

julia main.jl

时，内存会随着我在

main（C）

中扩展

C

而增加（当我将

C

增加到1000000时，有时会增加到数百万个分配和10GB以上）

我知道这个例子看起来毫无用处，但它与我的结构相似。有人能帮忙吗？多谢各位

更新：

Michael K.Borregaard给出了一个非常有用的答案：

module Functions                            #1

function loopOne!(res, mymatrix, B)         #2
    for i = 1:B
        res .= inv(rand!(mymatrix))         #3
end
    return res                              #4
end

end

function some_descriptive_name(C)           #5
    A, B = 50, 30                           #6
    res, mymat = zeros(A,A), zeros(A,A) 
    for i =1:C
        res .= Functions.loopOne!(res, mymat, B) .+ 1
    end
    return res

但是，当我计时时，分配和内存仍然会随着我拨号

C

而增加

@time some_descriptive_name(30)
  0.057177 seconds (11.77 k allocations: 58.278 MiB, 9.58% gc time)

@time some_descriptive_name(60)
  0.113808 seconds (23.53 k allocations: 116.518 MiB, 9.63% gc time)

我认为问题来自

inv

功能。如果我将代码更改为：

function some_descriptive_name(C)           #5
    A, B = 50, 30                           #6
    res, mymat = zeros(A,A), zeros(A,A) 
    for i =1:C
       res .= res .+ 1
    end
    return res
end

内存和分配将保持不变：

@time some_descriptive_name(3)
  0.000007 seconds (8 allocations: 39.438 KiB)

@time some_descriptive_name(60)
  0.000037 seconds (8 allocations: 39.438 KiB)

---

使用

inv

后是否有办法“清除”内存？由于我没有创建任何新内容或存储任何新内容，因此内存使用量应该保持不变。

至少有几个指针：

getMatrix函数每次分配一个新的AxA矩阵。这肯定会消耗内存。如果可以，最好避免分配，例如使用

rand

使用随机值填充现有数组

res=0

行将

res

定义为

Int

，但随后将

矩阵{Float}

分配给它（结果是

inv（getMatrix）

）。更改代码中变量的类型会使编译器很难确定变量的类型，这会导致代码速度变慢

似乎您有一个名为

函数
的模块，但您没有编写它

res=inv

代码行不断覆盖该值，因此循环不执行任何操作

<> >结构和代码看起来像C++。试试看样式指南

下面是代码如何以一种更具意识形态的方式避免分配：

module Functions                            #1

function loopOne!(res, mymatrix, B)         #2
    for i = 1:B
        res .= inv(rand!(mymatrix))         #3
    end
    return res                              #4
end

end

function some_descriptive_name(C)           #5
    A, B = 50, 30                           #6
    res, mymat = zeros(A,A), zeros(A,A) 
    for i =1:C
        res .= Functions.loopOne!(res, mymat, B) .+ 1
    end
    return res
end

评论：

如果你愿意，可以使用一个模块——是否将内容放在不同的文件中取决于你自己。模块名称（大写）

如果可以，使用覆盖现有容器值的函数是一个优势。这些函数以

结尾

表示他们将修改参数（比如通过引用传递变量而不使其在C++中为常量）

使用

=

操作符指示您不是在创建新容器，而是在覆盖现有容器的元素。

rand函数覆盖
mymatrix

return关键字并不是严格需要的，但DNF建议在注释中使用它是更好的样式

Julia中没有使用

main

约定，因为大多数代码都是由用户调用的，而不是通过执行程序调用的

多变量的紧凑赋值格式

请注意，在这种情况下，这些优化都不重要，因为99%的计算时间都花在昂贵的

inv

函数上

对更新的答复： inv功能没有什么问题，只是操作成本很高。但我想你可能误解了记忆体计数的作用。并不是内存使用量增加了，就像你在C++中寻找的那样，如果你有一个指向一个从未被释放的对象的指针（内存泄漏）。内存使用是恒定的，但分配的总和会增加，因为

inv

函数必须进行一些内部分配

以这个例子为例

for i in 1:n
    b = [1, 2, 3, 4]  # Here a length-4 Array{Int64} is initialized in memory, cost is 32 bytes
end                   # Here, that memory is released.

对于For循环的每次运行，分配32个字节，释放32个字节。当循环结束时，无论n，都将从此操作中分配0个字节。但是Julia的内存跟踪只添加了分配，所以在运行代码之后，您将看到32*n字节的分配。 julia这样做的原因是在RAM中分配空间是计算中最昂贵的操作之一，因此减少分配是加速代码的一个好方法。但你无法避免

---

因此，您的代码（采用新格式）没有任何问题—您看到的内存分配和占用的时间只是执行大型（昂贵）操作的结果

您的代码在我的julia笔记本435ms和252MiB（julia 0.6）中稍作修改（对外部文件的引用）后就完成了，您的安装还存在其他问题顺便说一句，您不需要在中使用分号julia@stefanbachert当增加循环数时，它是否会改变？另外，当我尝试在不执行inv的情况下使用相同的函数时，我的代码要快得多。inv有什么特别不对劲的地方吗？有趣的是，看到Julia像C++一样编写，这也是交叉发布到的；这里也有一些讨论。即使我将

rand（A，A）

更改为

[1 2；3 4]

，我仍然看到同样的情况，即即使不使用

rand（A，A）

，内存消耗也会增加。4.我知道这没什么用。这只是一个可行的例子。既然我没有创建任何新的东西，内存消耗难道不应该保持不变吗？所以我应该在循环外创建一个虚拟变量，并允许循环内的操作“填充”虚拟变量？对不起！在我读到你的评论之前，我发布了这篇文章。当我完成后，我会给你一个投票。在我看来，这是一个非常清楚的答案，即使没有评论。你这么认为？那我就改变那一点建议。