为什么MATLAB在创建随机数方面比C++更快？
我在我的项目中使用MATLAB已经有一段时间了，我几乎从来没有在C++方面有过经验。
我需要速度，我听说C++比MATLAB更高效和更快。所以我试了一下：
我在MATLAB上使用rand(5000,5000)创建了一个随机数矩阵。
在C++中，我初始化了一个2D向量，创建了2个循环，每个循环5000次，每次循环。MATLAB的速度快了4-5倍，所以我想是因为matlab并行执行矢量化代码，然后我用parallel_for编写了parallel_for代码。以下是代码：
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <fstream>
#include <ppl.h>
using namespace std;
using namespace concurrency;
int main();
{
int a = 5000, b = 5000, j, k;
vector< vector<int> > vec(a, vector<imt>(b));
parallel_for(int(0), a, [&](int i) {
for (j = 0; j <b; j++)
{
vec[i][j] = rand();
}
});
}所以上面的代码比MATLAB的rand(5000,5000)快25%，但是C++使用的CPU是100%，而MATLAB是使用30%的CPU。
因此，我强迫MATLAB使用rand(5000,5000)运行3个实例，并将所需的时间除以3，使MATLAB的运行速度是C++的两倍。
我想知道我错过了什么？我知道这是一个很小的例子，但我需要一个答案来确保将我的代码移植到C++。
现状：
当我编写没有C++的parallel_for代码时，在相同的CPU使用情况下，我的速度只有MATLAB的一半。然而，给出答案的人说，他们几乎是一样的。我不明白我错过了什么
下面是优化菜单的快照
回答 4
Stack Overflow用户
发布于 2018-09-07 16:22:04
在Matlab中调用rand(5000,5000)时，Matlab通过调用Intel库来执行命令，这是一个用C/C++编写的高度优化的库，包含大量手工编码的程序集。
MKL应该比任何简单的C++实现都快，但是Matlab调用外部库的开销很大。最终的结果是，对于较小规模的随机数生成(例如小于1K )，普通C/C++实现将更快，但对于较大的大小，Matlab将受益于超级优化的MKL。
Stack Overflow用户
发布于 2015-07-29 07:49:30
这也许是没有答案，但一小部分暗示。由于vectors的使用，这种比较可能有点不公平。
这是我写过的一个比较。这两个线程都占了四个可用线程中的一个线程的100%左右。在这两种情况下，我都创建了5000x5000随机数，并为计时做了100次
Matlab
function stackoverflow
tic
for i=1:100
A =rand(5000);
end
toc运行时：~27.9秒
C++
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <ctime>
using namespace std;
int main(){
int N = 5000;
double ** A = new double*[N];
for (int i=0;i<N;i++)
A[i] = new double[N];
srand(time(NULL));
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i][j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}运行时：~28.7秒
因此，这两个例子的运行速度几乎一样快。
Stack Overflow用户
发布于 2015-07-29 08:31:33
在查看了@sonystarmap的答案之后，我添加了几种类型的容器：double*、vector<double>和vector<vector<double> >。我还添加了“指针容器”是memset的测试，因为vector初始化了所有内存。
C++代码是用以下优化标志编译的：-O3 -march=native
结果：
经过的时间是28.457788秒。
C++：
T=23844.2ms
T=25161.5ms
T=25154ms
T=24197.3ms
T=24235.2ms
T=24166.1ms
我根本找不到你提到的大收益。
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <cstring>
using namespace std;
int main(){
const int N = 5000;
{
vector<double> A(N*N);
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i*N+j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
{
vector<vector<double> > A(N);
for (int i=0;i<N;i++)
A[i] = vector<double>(N);
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i][j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
{
double ** A = new double*[N];
for (int i=0;i<N;i++)
A[i] = new double[N];
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i][j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
{
double ** A = new double*[N];
for (int i=0;i<N;i++) {
A[i] = new double[N];
memset(A[i], 0, sizeof(double) * N);
}
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i][j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
{
double * A = new double[N * N];
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i*N + j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
{
double * A = new double[N * N];
memset(A, 0, sizeof(double) * N * N);
srand(0);
clock_t start = clock();
for (int k=0;k<100;k++){
for (int i=0;i<N;i++){
for (int j=0;j<N;j++){
A[i*N + j] = rand();
}
}
}
cout << "T="<< (clock()-start)/(double)(CLOCKS_PER_SEC/1000)<< "ms " << endl;
}
}https://stackoverflow.com/questions/31692856
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