matlab - Matlab中的单元格和矩阵有什么区别？

Question

Matlab 中的元胞(即 { })和矩阵(即 [ ])有什么区别？

Answer 1

MATLAB 中的元胞数组和矩阵之间存在一些差异:

• 元胞数组的每个元胞中可以包含任意类型的元素；而矩阵要求其元素的类型是同质的，即同一类型。

• 就内存布局而言，矩阵的所有元素都在内存中连续布局，而元胞数组包含指向数组每个元素的指针。在考虑高性能代码的缓存位置等问题时，这可能很重要。

• 第 2 点的另一面是，当您调整矩阵大小时，矩阵中的每个元素都必须复制到新分配的内存区域，但如果是元胞数组，则只需复制一个指针列表超过。根据您存储的元素的大小和类型，这可能意味着元胞数组的大小调整速度要快得多。

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为了说明内存布局的差异，让我们考虑一个简单的例子:

A = [10 20 30 40];

此处 MATLAB 创建了一个名为 A 的新矩阵变量，分配了足够的内存来容纳 4 个 double (32 字节，假设为 8 个字节的 double )并将此内存分配给指向 实数 部分的指针A.(如果你创建一个复数矩阵，内存也会分配给虚数部分，并且一个单独的指针指向这个内存区域)。

现在让我们创建一个包含这些元素的元胞数组:

B = cell(1, 4);
B{1,1} = 10;
B{1,2} = 20;
B{1,3} = 30;
B{1,4} = 40;

当 MATLAB 执行第一条语句时，它会创建一个包含 4 个指针的元胞数组，每个指针都可以指向任意类型。所以 B 已经使用了 16 个字节(假设是 32 位指针)。下一行创建一个包含值 10 的 1x1 矩阵，并将其分配给第一个元胞数组元素。这里的过程类似于我上面描述的创建 1x4 矩阵的过程，除了分配的内存大到足以容纳一个 double (8 字节)。对其余 3 个语句中的每一个重复此操作。因此，至少，第二个示例使用 16 + 8 x 4 = 48 字节。

请注意，MATLAB 中的每个变量还包括名为 mxArray 的结构的内存开销，该结构存储维度、数据类型等信息以及有关该变量的更多信息。为了简单起见，我忽略了这个开销。