矢量化matlab类

Question

我在MATLAB中有一个代表虚数的类。我有一个构造函数和两个数据成员:real和imag。我在一个类中玩重载操作符，我想让它与矩阵一起工作:

function obj = plus(o1, o2)
   if (any(size(o1) ~= size(o2)))
      error('dimensions must match');
   end
   [n,m] = size(o1);
   obj(n,m) = mycomplex();
   for i=1:n
      for j=1:m
         obj(i,j).real = o1(i,j).real + o2(i,j).real;
         obj(i,j).imag = o1(i,j).imag + o2(i,j).imag;
      end
   end
end

但是我不想使用for循环。我想这样做:

[obj.real] = [o1.real] + [o2.real]

但是我不明白为什么它不起作用…错误提示:

" +太多输出参数出错".

我知道在MATLAB中避免for循环是很好的加速…有人能解释我为什么这不起作用，以及在MATLAB中思考矢量化的正确方法，并举例说明我的函数吗?

提前感谢。

---

编辑:我的复杂类的定义:

classdef mycomplex < handle & matlab.mixin.CustomDisplay
   properties (Access = public)
       real;
       imag;
   end
    methods (Access = public)
       function this = mycomplex(varargin)
           switch (nargin)
               case 0
                   this.real = 0;
                   this.imag = 0;
               case 1
                   this.real = varargin{1};
                   this.imag = 0;
               case 2
                   this.real = varargin{1};
                   this.imag = varargin{2};
               otherwise
                   error('Can''t have more than two arguments');
           end
           obj = this;
       end
    end
end

Answer 1

考虑下面的实现。首先是注意事项:

• 构造函数可以不带参数调用。这对于允许预分配对象数组很重要:obj(m,n) = MyComplex()

• 为方便起见，构造函数接受标量或数组参数。因此我们可以调用:c_scalar = MyComplex(1,1)或c_array = MyComplex(rand(3,1), rand(3,1))

• plus操作符目前使用for循环(稍后我们将对此进行更改)。

(注意，我跳过了代码中的一些验证，比如检查o1和o2的大小是否相同，类似于构造函数中的a和b)。

classdef MyComplex < handle
    properties
        real
        imag
    end
    methods
        function obj = MyComplex(a,b)
            % default values
            if nargin < 2, b = 0; end
            if nargin < 1, a = 0; end
            % accepts scalar/array inputs
            if isscalar(a) && isscalar(b)
                obj.real = a;
                obj.imag = b;
            else
                [m,n] = size(a);
                obj(m,n) = MyComplex(); 
                for i=1:m*n
                    obj(i).real = a(i);
                    obj(i).imag = b(i);
                end
            end
        end
        function obj = plus(o1, o2)
            [m,n] = size(o1);
            obj(m,n) = MyComplex();  % preallocate object array
            for i=1:m*n              % linear indexing
                obj(i).real = o1(i).real + o2(i).real;
                obj(i).imag = o1(i).imag + o2(i).imag;
            end
        end
    end
end

使用类的例子:

% scalar objects
>> c1 = MyComplex(1,2);
>> c2 = MyComplex(3,4); 
>> c3 = c1 + c2
c3 = 
  MyComplex with properties:
    real: 4
    imag: 6
% array of objects
>> c4 = [c1;c1] + [c2;c2]
c4 = 
  2x1 MyComplex array with properties:
    real
    imag

---

现在这是plus方法的矢量化版本:

function obj = plus(o1, o2)
    [m,n] = size(o1);
    obj(m,n) = MyComplex();
    x = num2cell([o1.real] + [o2.real]);
    [obj.real] = deal(x{:});
    x = num2cell([o1.imag] + [o2.imag]);
    [obj.imag] = deal(x{:});
end

我使用语法:[objarray.propName]来引用对象数组中的属性，这将返回值作为向量。

与在对象数组中分配属性相反，我使用逗号分隔的列表，因此我必须转换为单元格数组以获得x{:}方便的语法。

注意，deal调用不是严格需要的，我们可以不使用它来写赋值:

[obj.real] = x{:};

Answer 2

obj(n,m) = mycomplex()行看起来很可疑。我觉得你应该用obj = mycomplex(n,m)代替。

我看不到你剩下的代码，但对我来说，这一行居然能正常工作真是不可思议。我怀疑您已经在某个地方存储了一个obj变量，而这段代码只是覆盖了该变量的一个条目。我预测如果您清除所有变量，它将在那一行失败。

如果不知道mycomplex()的实际作用，就很难理解发生了什么。