Performance 为什么在Matlab中，在某些情况下，对于标量，*运算符比*更快？

考虑以下代码：

a=rand(10000); b=rand(10000);
tic; 2*(a<b); toc;
tic; 2.*(a<b); toc;    

为什么第二种情况比第一种情况快两倍

编辑： 对于任意大小的矩阵，无论测试的顺序如何，我都会得到相同的结果

(a<b).*3.56 vs (a<b)*3.56

或

似乎有一个与逻辑数组的链接，因为我与

(a&b)*2 vs (a&b).*2

---

计算机：R2015b，Windows 10 x64我建议对性能进行更严格的检查。将您的测试放在一个命名函数中，让MATLAB优化这两段代码，并运行这两段代码数次，选择最快的运行时。我的直觉是，它们应该花费相同的时间，尽管我现在无法用合理的矩阵大小进行检查。下面是我要做的：

function product_timing(N)

a=rand(N);
b=rand(N);

tmin=inf;
for k=1:10
    tic;
    res1=2*(a<b);
    t=toc;
    
    if t<tmin
        tmin=t;
    end
end

disp(tmin);


tmin=inf;
for k=1:10
    tic;
    res2=2.*(a<b);
    t=toc;
    
    if t<tmin
        tmin=t;
    end
end

功能产品\u定时（N）
a=兰特（N）；
b=兰特（N）；
tmin=inf；
对于k=1:10
抽搐；
res1=2*（aYes，“.*”在2015b标量和逻辑数组之间更快：

a = rand(10000); b = rand(10000);
timeit(@()2*a)
timeit(@()2.*a)

timeit(@()2.*(a>b))
timeit(@()2*double(a>b))
timeit(@()2*(a>b))

作为背景，
*
运算符是矩阵运算符，而
*。
是元素运算符（请参阅）

在您的测试中，a和b是随机的1000x1000矩阵，它们评估为逻辑的1000x1000矩阵，您需要使用这两种方法进行缩放。除了让Mathworks的开发人员告诉我们在下面发生了什么，我认为我们只能推测是什么导致了差异（并回答您的问题）

既然我们不应该对这些答案进行推测，我就正式到此为止。然而，你所发现的同样有趣

因此，非正式地说，我怀疑您已经发现MATLAB正在实现一些额外的开销，用
*
运算符处理矩阵运算，这些运算在元素运算符中被短路或绕过

考虑以下几点

c = a<b;
tic; d*(c); toc;  % case 1
tick;d.*(c); toc; % case 2

c=aI在R2015b、Win10 x64（k从1到100）上得到不同的结果：乘积_计时（10000）0.8183（1）0.2113（2）差异比以前大。@x1hgg1x哇，有趣：）关于
N=1000
？这应该与我的比较相当（不幸的是，我现在没有足够的空闲内存来测试您的测试用例）。另外：您应该尝试交换这两种类型代码的顺序，以便首先使用
*
。我希望这不会改变结果，但在R2015b中，各种各样的优化魔法都会发生。@x1hgg1x也会发生
(a@AndrasDeak：绝对不是
（2）*
，
不是运算符，它是文本的一部分。这将违反任何常见的编程语言的工作方式。我找不到一个乘法示例，您可以看到其中的区别，但是
2。^magic（3）
和
（2.）^magic（3）
用power来演示。@AndrasDeak：乘法的另一个例子：
x=serial（'com1'）；2.*x；
。错误消息告诉您函数名。您得到了什么结果？我用代码得到的顺序是：1）0.3137，2）0.3135，3）0.5059，4）0.8972，5）0。9708@x1hgg1x，这就是我为什么说“*”在你和Andras DeakYou还应该检查
（uint8（a）*2
vs
（uint8（a））.*2
之前，标量数组和逻辑数组之间的速度更快。这可能不是布尔性，而是整数性。而且，
c=a与
（uint8（a）*2
vs
（uint8（a）没有区别*2
，但我看到了
c=aThanks与
c=aThanks的相同区别。对于所有反馈，我已经用额外的信息更新了我的答案。我仍然没有得到明确的答案，但可能只有mathworks员工可以给出一个答案。但您的发现也意味着，对于标量输入，可能
mtimes
应该依赖
时间。感谢您的接受，尽管我不太确定我是否回答了您的问题：）无论如何，您可以尝试使用未记录的功能（请参阅www.undocumentedmatlab.com/blog/undocumented feature function）
功能（'JIT'，'off'）
或
功能（'accel'，'off'）
，也许可以清楚提速的来源（假设
'JIT'
案例修改
'accel'
案例的一个子集。）您的解释很有趣，但只有当c是逻辑数组时才有区别（请参见我的编辑）。这很有趣-感谢您的后续编辑。@x1hgg1x是的，您可以对不同的操作计时，但我认为我们无法回答您关于“为什么”的问题这种情况下，不必看引擎盖下的情况。不过，看到您如何能够更好地描述下面的处理方式，尤其是逻辑阵列结果（例如
function product_timing(N)

a=rand(N);
b=rand(N);

tmin=inf;
for k=1:10
    tic;
    res1=2*(a<b);
    t=toc;
    
    if t<tmin
        tmin=t;
    end
end

disp(tmin);


tmin=inf;
for k=1:10
    tic;
    res2=2.*(a<b);
    t=toc;
    
    if t<tmin
        tmin=t;
    end
end

a = rand(10000); b = rand(10000);
timeit(@()2*a)
timeit(@()2.*a)

timeit(@()2.*(a>b))
timeit(@()2*double(a>b))
timeit(@()2*(a>b))

c = a<b;
tic; d*(c); toc;  % case 1
tick;d.*(c); toc; % case 2