Matlab中单元格和矩阵有什么区别？

Question

Matlab中的单元格（即{ } ）和矩阵（即带[ ] ）之间有什么区别？

Answer 1

在MATLAB中，单元格数组和矩阵之间存在一些差异：

• 单元阵列可以在每个单元中包含任意类型的元素; 而矩阵要求其元素的类型是同质的，即相同类型。

• 就存储器布局而言，矩阵的所有元素在存储器中连续布局，而单元阵列包含指向阵列的每个元素的指针。 在考虑高性能代码的缓存局部性等问题时，这一点非常重要。

• 第2点的另一面是当你调整矩阵的大小时，必须将矩阵中的每个元素复制到新分配的内存区域，但是在单元格数组的情况下，只需要复制指针列表。 根据您要存储的元素的大小和类型，这可能意味着单元格数组的调整速度要快得多。

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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];

这里MATLAB创建一个名为A的新矩阵变量，分配足够的内存来容纳4个双精度数（32个字节，假设8个字节为双精度）并将此内存分配给指向A的实部的指针。（如果创建复数矩阵数字，存储器也分配给虚部，并且一个单独的指针指向该存储区域）。

现在让我们创建一个包含这些元素的单元格数组：

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

当MATLAB执行第一个语句时，它会创建一个包含4个指针的单元格数组，每个指针都指向一个任意类型。 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单元数组元素。 这里的过程类似于我上面描述的用于创建1x4矩阵的过程，除了分配的内存大到足以容纳一个双（8字节）。 对于剩余的3个陈述中的每一个都重复这一过程。 因此，在最低限度，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一个名为mxArray的结构的内存开销，该结构存储诸如维度，数据类型等信息以及关于该变量的更多信息。 为简单起见，我忽略了这个开销。