MATLAB执行时间增加
MATLAB执行时间增加
提问于 2014-08-07 20:55:44
这是我的密码。我的意图是将Wireshark捕获保存到一个特别格式化的文本文件中。MATLAB代码应该对数据包进行遍历，对不同的协议进行分解，然后根据这些协议生成表。我现在已经为以太网/IP/UDP/MODBUS编写了这个程序。在这种情况下，每次遇到新的寄存器值时，它都会在MBTable中创建一个列，而且每次遇到对该寄存器值的更改时，它都会更新该表行中的值。MBTable的第一列是time，寄存器以第二列开始。
MBTable预先分配给超过100,000行(nol非常大)，在执行此代码之前有10列。我从表中提取的文件中的实际数据大约有10,000行和4列，代码执行非常慢，所以必须停止它。tic/toc值每1000行计算一次，每次迭代后继续以指数方式增加。这是一个很大的循环，但我看不出有什么东西在以这样的方式增长，以致于每一次迭代都会使它运行得更慢。
所有变量都被初始化到顶部(为了减少代码数量而忽略了)。变量eth、eth.ip、eth.ip.udp和eth.ip.udp.modbus都是结构化的，eth.header和eth.ip.header也是如此。WSID是来自早些时候打开的.txt文件的文件ID。
MBTable = zeros(nol,10);
tval = tic;
while not(feof(WSID))
packline = packline + 1;
fl = fl + 1;
%Get the next line from the file
MBLine = fgetl(WSID);
%Make sure line is not blank or short
if length(MBLine) >= 3
%Split the line into 1. Line no, 2. Data, 3. ASCII
%MBAll = strsplit(MBLine,' ');
%First line of new packet, if headers included
if strcmp(MBLine(1:3),'No.')
newpack = true;
newtime = false;
newdata = false;
stoppack = false;
packline = 1;
end
%If packet has headers, 2nd line contains timestamp
if newpack
Ordered = false;
if packline == 2;
newtime = true;
%MBstrs = strsplit(MBAll{2},' ');
packno = int32(str2double(MBLine(1:8)));
t = str2double(MBLine(9:20));
et = t - lastt;
if lastt > 0 && et > 0
L = L + 1;
MBTable(L,1) = t;
end
%newpack = false;
end
if packline > 3
dataline = int16(str2double(MBLine(1:4)));
packdata = strcat(packdata,MBLine(7:53));
end
end
else
%if t >= st
if packline > 3
stoppack = true;
newpack = false;
end
if stoppack
invalid = false;
%eth = struct;
eth.pack = packdata(~isspace(packdata));
eth.length = length(eth.pack);
%Dissect the packet data
eth.stbyte = 1;
eth.ebyte = eth.length;
eth.header.stbyte = 1;
eth.header.ebyte = 28;
%Ethernet Packet Data
eth.header.pack = eth.pack(eth.stbyte:eth.stbyte+27);
eth.header.dest = eth.header.pack(eth.header.stbyte:eth.header.stbyte + 11);
eth.header.src = eth.header.pack(eth.header.stbyte + 12:eth.header.stbyte + 23);
eth.typecode = eth.header.pack(eth.header.stbyte + 24:eth.header.ebyte);
if strcmp(eth.typecode,'0800')
eth.type = 'IP';
%eth.ip = struct;
%IP Packet Data
eth.ip.stbyte = eth.header.ebyte + 1;
eth.ip.ver = eth.pack(eth.ip.stbyte);
%IP Header length
eth.ip.header.length = 4*int8(str2double(eth.pack(eth.ip.stbyte+1)));
eth.ip.header.ebyte = eth.ip.stbyte + eth.ip.header.length - 1;
%Differentiated Services Field
eth.ip.DSF = eth.pack(eth.ip.stbyte + 2:eth.ip.stbyte + 3);
%Total IP Packet Length
eth.ip.length = hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+4:eth.ip.stbyte+7));
eth.ip.ebyte = eth.ip.stbyte + max(eth.ip.length,46) - 1;
eth.ip.pack = eth.pack(eth.ip.stbyte:eth.ip.ebyte);
eth.ip.ID = eth.pack(eth.ip.stbyte+8:eth.ip.stbyte+11);
eth.ip.flags = eth.pack(eth.ip.stbyte+12:eth.ip.stbyte+13);
eth.ip.fragoff = eth.pack(eth.ip.stbyte+14:eth.ip.stbyte+15);
%Time to Live
eth.ip.ttl = hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+16:eth.ip.stbyte+17));
eth.ip.typecode = eth.pack(eth.ip.stbyte+18:eth.ip.stbyte+19);
eth.ip.checksum = eth.pack(eth.ip.stbyte+20:eth.ip.stbyte+23);
%eth.ip.src = eth.pack(eth.ip.stbyte+24:eth.ip.stbyte+31);
eth.ip.src = ...
[num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+24:eth.ip.stbyte+25))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+26:eth.ip.stbyte+27))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+28:eth.ip.stbyte+29))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+30:eth.ip.stbyte+31)))];
eth.ip.dest = ...
[num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+32:eth.ip.stbyte+33))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+34:eth.ip.stbyte+35))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+36:eth.ip.stbyte+37))),'.', ...
num2str(hex2dec(eth.pack(eth.ip.stbyte+38:eth.ip.stbyte+39)))];
if strcmp(eth.ip.typecode,'11')
eth.ip.type = 'UDP';
eth.ip.udp.stbyte = eth.ip.stbyte + 40;
eth.ip.udp.src = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.stbyte:eth.ip.udp.stbyte + 3));
eth.ip.udp.dest = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.stbyte+4:eth.ip.udp.stbyte+7));
eth.ip.udp.length = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.stbyte+8:eth.ip.udp.stbyte+11));
eth.ip.udp.checksum = eth.pack(eth.ip.udp.stbyte+12:eth.ip.udp.stbyte+15);
eth.ip.udp.protoID = eth.pack(eth.ip.udp.stbyte+20:eth.ip.udp.stbyte+23);
if strcmp(eth.ip.udp.protoID,'0000')
eth.ip.udp.proto = 'MODBUS';
%eth.ip.udp.modbus = struct;
eth.ip.udp.modbus.stbyte = eth.ip.udp.stbyte+16;
eth.ip.udp.modbus.transID = eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte:eth.ip.udp.modbus.stbyte+3);
eth.ip.udp.modbus.protoID = eth.ip.udp.protoID;
eth.ip.udp.modbus.length = int16(str2double(eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte + 8:eth.ip.udp.modbus.stbyte + 11)));
eth.ip.udp.modbus.UID = eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte + 12:eth.ip.udp.modbus.stbyte + 13);
eth.ip.udp.modbus.func = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte + 14:eth.ip.udp.modbus.stbyte+15));
eth.ip.udp.modbus.register = eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte + 16: eth.ip.udp.modbus.stbyte+19);
%Number of words to a register, or the number of registers
eth.ip.udp.modbus.words = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte+20:eth.ip.udp.modbus.stbyte+23));
eth.ip.udp.modbus.bytes = hex2dec(eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte+24:eth.ip.udp.modbus.stbyte+25));
eth.ip.udp.modbus.data = eth.pack(eth.ip.udp.modbus.stbyte + 26:eth.ip.udp.modbus.stbyte + 26 + 2*eth.ip.udp.modbus.bytes - 1);
%If func 16 or 23, loop through data/registers and add to table
if eth.ip.udp.modbus.func == 16 || eth.ip.udp.modbus.func == 23
stp = eth.ip.udp.modbus.bytes*2/eth.ip.udp.modbus.words;
for n = 1:stp:eth.ip.udp.modbus.bytes*2;
%Check for existence of register as a key?
if ~isKey(MBMap,eth.ip.udp.modbus.register)
MBCol = MBCol + 1;
MBMap(eth.ip.udp.modbus.register) = MBCol;
end
MBTable(L,MBCol) = hex2dec(eth.ip.udp.modbus.data(n:n+stp-1));
eth.ip.udp.modbus.register = dec2hex(hex2dec(eth.ip.udp.modbus.register)+1);
end
lastt = t;
end
%If func 4, make sure it is the response, then put
%data into table for register column
elseif false
%need code to handle serial to UDP conversion box
else
invalid = true;
end
else
invalid = true;
end
else
invalid = true;
end
if ~invalid
end
end
%end
end
%Display Progress
if int64(fl/1000)*1000 == fl
for x = 1:length(mess);
fprintf('\b');
end
%fprintf('Lines parsed: %i',fl);
mess = sprintf('Lines parsed: %i / %i',fl,nol);
fprintf('%s',mess);
%Check execution time - getting slower:
%%{
ext = toc(tval);
mess = sprintf('\nExecution Time: %f\n',ext);
fprintf('%s',mess);
%%}
end
end
ext = toc - exst;更新:我更新了上面的代码，以删除重载的操作符(disp和它被替换为mess和lastt)。
被要求使用分析器，因此我限制在表中的2000行(添加&L >=2000到while循环)来限制执行时间，下面是分析器的顶级结果：
SGAS_Wireshark_Parser_v0p7_fulleth 1 57.110 s 9.714 s
Strcat 9187 29.271 s 13.598 s
Blanks 9187 15.673 s 15.673 s
Uigetfile 1 12.226 s 0.009 s
uitools\private\uigetputfile_helper 1 12.212 s 0.031 s
FileChooser.FileChooser>FileChooser.show 1 12.085 s 0.006s
...er>FileChooser.showPeerAndBlockMATLAB 1 12.056 s 0.001s
...nChooser>FileOpenChooser.doShowDialog 1 12.049 s 12.049 s
hex2dec 44924 2.944 s 2.702 s
num2str 16336 1.139 s 0.550 s
str2double 17356 1.025 s 1.025 s
int2str 16336 0.589 s 0.589 s
fgetl 17356 0.488 s 0.488 s
dec2hex 6126 0.304 s 0.304 s
fliplr 44924 0.242 s 0.242 s似乎是strcat调用在做这件事。我只在一行上显式地调用strcat。我正在做的其他字符串操作是否间接调用strcat？每个循环都应该调用strcat的次数相同，所以我仍然不明白为什么它运行的时间越长越长。
而且，hex2dec被称为很多，但并不真正影响时间。
但是无论如何，还有其他方法可以使用组合字符串吗？
回答 1
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2014-08-08 20:12:50
以下是问题所在：
字符串(MATLAB中的一个char数组)包数据被一次又一次地调整和重新分配。这就是为什么这段代码慢下来的原因。我做了以下步骤：
我消除了冗余变量包数据，现在只使用eth.pack。
我预先分配了eth.pack和两个已知长度的“辅助变量”，在循环开始之前为每个变量运行一次空白。
eth.pack = blanks(604);
thisline = blanks(47);
smline = blanks(32);(注: 604是基于报头+ MODBUS协议的包数据的最大可能大小)
然后，我创建了一个指针变量来指向写入packdata的最后一个字符的位置。
pptr = 1;
...
dataline = int16(str2double(MBLine(1:4)));
thisline = MBLine(7:53); %Always 47 characters
smline = [thisline(~isspace(thisline)),blanks(32-sum(~isspace(thisline)))]; %Always 32 Characters
eth.pack(pptr:pptr+31) = smline;
pptr = pptr + 32;上面的内容位于'if packline > 3‘块中，代替了'packdata =’语句，然后在'if塞place‘块的末尾是reset语句：
pptr = 1; %Reset PointerFYI，不足为奇的是，这带来了我的代码的其他缺陷，我已经修复了，但仍然需要完成。这不是一个大问题，因为这个循环执行闪电快速与这些变化。感谢伊万为我指明了正确的方向。
我一直在想我的大桌子，MBTable是问题所在.但这与此无关。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/25192010
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