没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页Julia语言高性能科学计算指南:新手入门与性能优化
Julia语言高性能科学计算指南:新手入门与性能优化
需积分: 43 28 下载量 194 浏览量
更新于2024-07-18
收藏 2.08MB PDF 举报
Julia中文文档是一份详细的教程和手册,针对Julia编程语言进行了介绍。Julia是一种专为科学计算和数值分析设计的语言,旨在提供与传统静态类型语言相当的性能,同时保持动态语言的灵活性。它采用现代语言设计和编译器技术,结合了指令式、函数式和面向对象的编程范式,允许用户编写高效且简洁的代码。 文档的核心在于强调Julia的优势,包括: 1. 高效性:尽管保留了动态语言的动态特性,但Julia通过类型推断、即时编译(JIT)和LLVM,使得代码能够自动优化,即使不显式声明类型,也能实现接近C语言的执行速度。 2. 类型系统:与传统的动态语言相比,Julia具有完整的类型系统,这使得开发者能够更方便地创建对象和进行类型声明,增强了代码的可预测性和安全性。 3. 函数重载:Julia支持基于参数类型的函数重载,这意味着根据传入参数的不同类型,编译器会生成定制化的高效代码,提高性能。 4. 兼容性和易用性:借鉴了诸如Lisp、Perl、Python、Lua和Ruby等流行动态语言的优点,Julia提供了易于学习和使用的高级数值计算功能,同时也支持通用编程。 5. 轻量级核心:Julia的核心语言规模相对较小,标准库完全用Julia自身编写,包括基本的数学运算,这有助于保持语言简洁且易于扩展。 6. 动态与静态的平衡:尽管是动态语言,Julia通过类型推断减少了类型检查的需求,但仍保留了静态语言的一些优势,使得编译时可以进行一定程度的类型检查。 这份文档旨在帮助读者理解和掌握Julia的特性和用法,以便于高效地进行科学计算和应用开发。对于想要利用Julia进行高性能编程的开发者来说,它是不可或缺的参考资料。
资源详情
资源推荐
Julia 文文文档档档, 发发发布布布 0.3.0-prerelease
12 Chapter 3. 变变变量量量
CHAPTER 4
整数和浮点数
整数和浮点数是算术和计算的基础。它们都是数字文本。例如 1 是整数文本, 1.0 是浮点数文本。
Julia 提供了丰富的基础数值类型, 全部的算数运算符和位运算符,以及标准数学函数。 这些数据和操作直
接对应于现代计算机支持的操作。因此, Julia 能充分利用硬件的计算资源。另外, Julia 还从软件层面支持 任
意精度的算术 ,可以用于表示硬件不能原生支持的数值,当然,这牺牲了部分运算效率。
Julia 提供的基础数值类型有:
• 整整整数数数类类类型型型:::
Char 原生支持 Unicode 字符 ;详见 字符串 。
• 浮浮浮点点点数数数类类类型型型:::
类型 精度 位数
Float16 半精度 16
Float32 单精度 32
Float64 双精度 64
另外, 对 复数和分数 的支持建立在这些基础数据类型之上。 所有的基础数据类 型通过灵活用户可扩展的 类
型提升系统 ,不需显式类型转换,就可以互相运算。
整整整数数数
使用标准方式来表示文本化的整数:
julia> 1
1
julia> 1234
1234
整数文本的默认类型,取决于目标系统是 32 位架构还是 64 位架构:
13
Julia 文文文档档档, 发发发布布布 0.3.0-prerelease
# 32-bit system:
julia> typeof(1)
Int32
# 64-bit system:
julia> typeof(1)
Int64
Julia 内部变量 WORD_SIZE 用以指示目标系统是 32 位还是 64 位.
# 32-bit system:
julia> WORD_SIZE
32
# 64-bit system:
julia> WORD_SIZE
64
另外,Julia定义了 Int 和 Uint 类型,它们分别是系统原生的有符号和无符号 整数类型的别名:
# 32-bit system:
julia> Int
Int32
julia> Uint
Uint32
# 64-bit system:
julia> Int
Int64
julia> Uint
Uint64
对于不能用 32 位而只能用 64 位来表示的大整数文本,不管系统类型是什么,始终被认为是 64 位整数:
# 32-bit or 64-bit system:
julia> typeof(3000000000)
Int64
无符号整数的 输入和输出使用前缀 0x 和十六进 制数字 0-9a-f (也可以使用 A-F )。 无符号数的位数大
小,由十六进制数的位数决定:
julia> 0x1
0x01
julia> typeof(ans)
Uint8
julia> 0x123
0x0123
julia> typeof(ans)
Uint16
julia> 0x1234567
0x01234567
julia> typeof(ans)
14 Chapter 4. 整整整数数数和和和浮浮浮点点点数数数
Julia 文文文档档档, 发发发布布布 0.3.0-prerelease
Uint32
julia> 0x123456789abcdef
0x0123456789abcdef
julia> typeof(ans)
Uint64
二进制和八进制文本:
julia> 0b10
0x02
julia> typeof(ans)
Uint8
julia> 0o10
0x08
julia> typeof(ans)
Uint8
基础数值类型的最小值和最大值,可由 typemin 和 typemax 函数查询:
julia> (typemin(Int32), typemax(Int32))
(-2147483648,2147483647)
julia> for T = {Int8,Int16,Int32,Int64,Int128,Uint8,Uint16,Uint32,Uint64,Uint128}
println("$(lpad(T,7)): [$(typemin(T)),$(typemax(T))]")
end
Int8: [-128,127]
Int16: [-32768,32767]
Int32: [-2147483648,2147483647]
Int64: [-9223372036854775808,9223372036854775807]
Int128: [-170141183460469231731687303715884105728,
˓→170141183460469231731687303715884105727]
Uint8: [0,255]
Uint16: [0,65535]
Uint32: [0,4294967295]
Uint64: [0,18446744073709551615]
Uint128: [0,340282366920938463463374607431768211455]
typemin 和 typemax 的返回值,与所给的参数类型是同一类的。 ( 上述例子用到了一些将要介绍到的特
性,包括 for 循环 ,字符串 ,及 内插 。)
溢溢溢出出出
在 Julia 中,如果计算结果超出数据类型所能代表的最大值,将会发生溢出:
julia> x = typemax(Int64)
9223372036854775807
julia> x + 1
-9223372036854775808
4.2. 溢溢溢出出出 15
Julia 文文文档档档, 发发发布布布 0.3.0-prerelease
julia> x + 1 == typemin(Int64)
true
可见, Julia 中的算数运算其实是一种 同余算术 。它反映了现代计算机底层整数算术运算特性。 如果有 可能
发生溢出,一定要显式的检查是否溢出;或者使用 BigInt 类型(详见 任意精度的算术 )。
为了减小溢出 所带来的影响,整数加减法、 乘法、指数运算都会把原先范围较小的整数 类型提升到 Int 或
Uint 类型。(除法、求余、位运算则不提升类型)。
除除除法法法错错错误误误
整数除法(‘‘div‘‘函数)有两种可能的情况:
• 除以 0
• 将最小的负数 (typemin()) 除以 -1
这两种情况 都会报 DivideError ,此外 ,取余函数和求模函数(rem 和 mod)也会在第二个参数为 0 时
报错。
浮浮浮点点点数数数
使用标准格式来表示文本化的浮点数:
julia> 1.0
1.0
julia> 1.
1.0
julia> 0.5
0.5
julia> .5
0.5
julia> -1.23
-1.23
julia> 1e10
1.0e10
julia> 2.5e-4
0.00025
上述结果均为 Float64 值。文本化的 Float32 值也可以直接输入,这时使用 f 来替代 e :
julia> 0.5f0
0.5f0
julia> typeof(ans)
Float32
julia> 2.5f-4
0.00025f0
16 Chapter 4. 整整整数数数和和和浮浮浮点点点数数数
剩余385页未读,继续阅读
zky1994
- 粉丝: 36
- 资源: 10
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 多模态联合稀疏表示在视频目标跟踪中的应用
- Kubernetes资源管控与Gardener开源软件实践解析
- MPI集群监控与负载平衡策略
- 自动化PHP安全漏洞检测:静态代码分析与数据流方法
- 青苔数据CEO程永:技术生态与阿里云开放创新
- 制造业转型: HyperX引领企业上云策略
- 赵维五分享:航空工业电子采购上云实战与运维策略
- 单片机控制的LED点阵显示屏设计及其实现
- 驻云科技李俊涛:AI驱动的云上服务新趋势与挑战
- 6LoWPAN物联网边界路由器:设计与实现
- 猩便利工程师仲小玉:Terraform云资源管理最佳实践与团队协作
- 类差分度改进的互信息特征选择提升文本分类性能
- VERITAS与阿里云合作的混合云转型与数据保护方案
- 云制造中的生产线仿真模型设计与虚拟化研究
- 汪洋在PostgresChina2018分享:高可用 PostgreSQL 工具与架构设计
- 2018 PostgresChina大会:阿里云时空引擎Ganos在PostgreSQL中的创新应用与多模型存储
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功