MATLAB里面的parfor使用方法

HPC即高性能算法（high performance computing），是计算机科学的一个分支，研究并行算法并开发相关软件，致力于开发高性能计算机！MATLAB作为工程界数值计算的主流工具，自MATLAB 2009就已经推出了并行算法工具箱！

1：在使用parfor之前，我们需要开启并行池，在PCT里面，parpool函数提供了并行池的开启和配置。

(1)：parpool的开启方法：

 


(2)：parpool的配置方法：

我们可以在开启parpool的同时指定一个并行池对象，通过这个对象我们可以知道当前并行池的属性，并且通过这个对象设置并行池的属性。

比如，我们令va=parpool(4)，在命令行窗口输入va运行可以得到（这图大的有点不协调呀）：



其中几个大家主要关心的参数是，NumWorkers代表池的数量，IdleTimeout代表池存在的时长，SpmdEnabled代表池是否可以运行spmd代码。然后我们可以通过va.property来设置池对应的属性。

另外，如果我们在开启并行池的时候忘记指定池对象了，我们可以通过gcp函数获取当前的池对象，比如：va=gcp。

(3)：parpool的关闭：

方法一：等待MATLAB自动关闭池；方法二：关闭 MATLAB（简单暴力）；方法三：使用delete函数，syntax：delete（parpoolobjection)。

但是我们启动并行池是需要一定时间的，所以......

2：parfor的使用方法：







parfor循环和平时用的for循环是类似的，但是呢，它和 for 又有些不同的地方，我们运行下面的两种算法：

 parfor算法：                                                          运行结果：


         


for 算法：                                                               运行结果：


   

         

（在这里，我没有写开启并行池的代码，系统可以按默认配置自动开启，我的计算机是四核的，所以NumWorkers=4！但是一个优秀的码农应该在使用前 parpool开启并行池，使用后delete关闭并行池。很明显，我不是

。）

我们看到两种循环语句运行的结果是不一样的，parfor是不能保证迭代是按顺序进行的！

(1)：parfor的使用场合：

上面的例子是一个迭代次数少的循环过程，体现不出parfor优势，而且 parfor在运行时还涉及底层的通信，因此在这种时候使用 parfor可能还会得不偿失。 但是当进行蒙特卡洛模拟这些冗长的算法的时候，parfor就可以体现自己的优势了。 parfor 的使用限制包括：1：不可以在 parfor循环里面再次使用 parfor；2：每个迭代都必须独立于其他迭代。（我的理解就是工头给每个工人分配任务，工人的数量就是NumWorkers，工头对每个工人都是公正的，所以分配任务parfor的时候每个工人领到的任务是随机的。每个工人只和工头交流，工人和工人没有交流，这就意味着每个工人领到的任务都是可以自己独立完成的。工人是最低的层次，他们下面没有其他的阶级，这就意味着工人只能接受工头的任务，但不能再分配parfor自己已经得到的任务！）

(2)：嵌套循环的parfor写法：

for循环里面可以嵌套for循环，但是parfor循环里面不可以嵌套 parfor循环，这是for和 parfor的又一不同之处。用 parfor改写嵌套循环有三种方法：


方法一：

方法二：


但是吧，这两种方法都不能把parfor的作用发挥的淋漓尽致，于是乎，有了第三种方法：


、

但是有时候我们在做嵌套循环的时候，会涉及二维数组的处理，用第三种方法得到的ij通过双下标的方式来访问二维数组就会报错，这个时候是有另外一种解决办法的！

(3)：parfor里面的变量：

parfor里面一共有五种变量，分别是loop，sliced，broadcast，reduction和temporary，当一个parfor循环里面的变量不能被划分到其中一种的时候，就会出错！在这里，先呈上各个变量的英语解释！


loop是循环变量，应该挺好理解的；broadcast变量是在循环之前定义的变量，在循环中只取值，并不指定新的值；temporary变量是在循环中定义的变量，有且仅在循环中有效，在循环之外无效，还有一点就是它并不影响循环之前定义的同名变量；sliced变量，有人管它叫切片变量（个人感觉这个名字怪怪的），在很多时候是指数组了。reduction变量是一个最后的结果和运算顺序无关的量，它的产生涉及到简约运算符和一定的规则，然后笔者才疏学浅，就不介绍了，哈哈哈！