memoize

함수 핸들에 메모이제이션 의미 체계 추가

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구문

memoizedFcn = memoize(fh)

설명

메모이제이션은 프로그램이 동일한 입력값으로 호출될 때 메모리를 많이 차지하는 함수 호출 결과를 캐시하고 캐시된 결과를 반환하여 프로그램 속도를 높이는 최적화 기법입니다.

다음 항목이 모두 해당하는 경우 함수 호출에 대한 메모이제이션을 적용해 보십시오.

높은 성능을 내는 것이 중요합니다.
함수에 많은 시간이 소요됩니다.
함수는 전적으로 입력값에 의해 결정되는 반환 값을 가지며, 부수 효과가 없습니다.
시스템 메모리가 고유한 입력값과 출력값 조합을 저장할 수 있을 만큼 충분합니다.

예제

memoizedFcn = memoize(fh)는 입력 함수 핸들에 메모이제이션 의미 체계를 추가하며, MemoizedFunction 객체를 반환합니다. fh를 불러오듯이 memoizedFcn을 불러옵니다. 그러나 memoizedFcn은 함수 핸들이 아닙니다.

MemoizedFunction 객체는 입력값의 캐시와 이에 대응하는 출력값을 유지합니다. 이를 불러오면 MATLAB^®은 다음 조건이 충족되는 경우 연결된 캐시된 출력값을 반환합니다.

입력 인수는 수치상으로 캐시된 입력값과 동일합니다. 입력값을 비교할 때 MATLAB은 NaN을 같은 값으로 취급합니다.
요청된 출력 인수의 수는 이러한 입력값과 연결된 캐시된 출력값의 수와 일치합니다.

함수의 메모이제이션은 MemoizedFunction 객체가 아닌, 입력 함수와 연결됩니다. 따라서 다음 사항을 기억하십시오.

동일한 함수에 대한 새 MemoizedFunction 객체를 생성하면 동일한 데이터에 대한 다른 참조가 만들어집니다. 동일한 함수를 메모이제이션하는 두 변수는 캐시와 객체 속성값(예: 캐시 크기)을 공유합니다. 다음 예에서, 변수 a와 b는 캐시를 공유하며, 동일한 캐시 크기 값을 가집니다.
```
a = memoize(@svd);
b = memoize(@svd);
```
마찬가지로, b(b.clearCache)의 캐시를 지우면 a의 캐시와, svd 함수에 대해 메모이제이션을 적용하는 다른 모든 변수도 지워집니다. clearCache는 MemoizedFunction 객체 함수입니다.
MemoizedFunction 객체를 새 변수에 할당하면 동일한 데이터에 대한 다른 참조가 만들어집니다. 다음 예에서, 변수 c와 d는 데이터를 공유합니다.
```
c = memoize(@svd);
d = c;
```
변수를 지워도 해당 입력 함수와 연결된 캐시는 지워지지 않습니다. 작업 공간에 더 이상 존재하지 않는 MemoizedFunction 객체의 캐시를 지우려면 동일한 함수에 대한 새 MemoizedFunction 객체를 만들고, 이 새 객체에 clearCache 함수를 사용하십시오. 또는, clearAllMemoizedCaches 함수를 사용하여 모든 MemoizedFunction 객체의 캐시를 지울 수 있습니다.

주의

MemoizedFunction 객체는 기본 함수에 대한 업데이트를 인식하지 못합니다. 메모이제이션이 적용된 함수와 연결된 함수를 수정하는 경우 clearCache 객체 함수로 캐시를 지우십시오.

예제

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MATLAB 내장 함수의 결과 캐시하기

라이브 스크립트 열기

동일한 입력값을 여러 번 사용할 수 있는 경우 특이값 분해 수행 속도를 높이려면 svd 함수에 메모이제이션을 적용하십시오.

fh = @svd;
memoizedFcn = memoize(fh);

행렬을 만들고, 특이값 분해 결과를 캐시합니다. 함수 호출 시간을 측정합니다.

X = magic(1234);
tic
[U,S,V]= memoizedFcn(X);
preCachedTime = toc

preCachedTime = 1.2774

동일한 입력값을 사용하여 메모이제이션이 적용된 함수를 다시 호출합니다. 캐시된 결과를 사용하여 개선된 속도를 확인하려면 다시 함수 호출 시간을 측정하십시오.

tic
[U,S,V]= memoizedFcn(X);
postCachedTime = toc

postCachedTime = 0.0448

사용자 정의 함수의 결과 캐시하기

라이브 스크립트 열기

현재 작업 폴더에, 다음 함수가 들어 있는 computeNumberCombinations.m 파일을 만듭니다. 이 함수는 n개 항목 중에서 한 번에 k개를 선택하는 조합의 수를 계산합니다.

type computeNumberCombinations.m

function c = computeNumberCombinations(n,k)
% Calculate number of combinations of n items taken k at a time
c = fact(n)/(fact(n-k)*fact(k));
end

function f = fact(n)
f = 1;
for m = 2:n
    f = f*m;   
end
end

작업 공간에서 MemoizedFunction 객체에 대한 캐시를 지웁니다.

clearAllMemoizedCaches

computeNumberCombinations 함수에 메모이제이션을 적용해 반복된 입력값에 대한 계산 속도를 높입니다.

fh = @computeNumberCombinations;
memoizedFcn = memoize(fh);

메모이제이션이 적용된 함수를 호출하고, 함수 호출 시간을 측정합니다. 이 함수 호출은 지정된 입력값의 결과를 캐시합니다.

tic
c = memoizedFcn(42e5,137);
preCachedTime = toc

preCachedTime = 0.0513

다시 메모이제이션이 적용된 함수를 호출하고, 함수 호출 시간을 측정합니다. 이 함수 호출은 캐시된 결과를 사용하며, 함수를 실행하지 않습니다.

tic
c = memoizedFcn(42e5,137);
postCachedTime = toc

postCachedTime = 0.0084

입력 인수

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`fh` — 메모이제이션을 적용할 함수
함수 핸들

메모이제이션을 적용할 함수로, 함수 핸들로 지정됩니다.

예: memoizedEigs = memoize(@eigs)

데이터형: function_handle

팁

동일한 함수 핸들로 memoize를 여러 번 호출하면 동일한 MemoizedFunction 객체가 반환됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
```
x = memoize(@plus);
y = memoize(@plus);
x == y
```
```
ans =

  logical

   1
```
어떤 전역 상태를 설정하거나 I/O 작업을 수행하는 등의 부수 효과를 갖는 함수에는 메모이제이션을 적용하면 안 됩니다. 부수 효과는 동일한 입력값을 가진 메모이제이션이 적용된 함수에 대한 후속 호출 시 반복되지 않습니다. 예를 들어, randi 함수에 메모이제이션을 적용하는 경우 이 함수는 동일한 입력 인수로 호출 시 항상 동일한 값을 반환합니다.
```
fh = @randi;
memoized_fh = memoize(fh);

fh_result = [fh(100) fh(100) fh(100)]
memoized_result = [memoized_fh(100) memoized_fh(100) memoized_fh(100)]
```
```
fh_result =

    18    71     4


memoized_result =

    28    28    28
```