Warum ist die Mutation eines Zellenfeldes in einer Klasseneigenschaft so langsam?

Question

Ich habe zum Beispiel die folgende Klasse:

classdef testclass < handle
    properties
            buckets
    end
    methods
        function tc = testclass(sz)
            tc.buckets = cell(1, sz);
        end
        function put(tc,k)
            tc.buckets{k}{1} = 1;
        end
    end
end

Und die folgende Beispielschleife, in der ich die Leistung mit einem einfachen Zellenarray vergleiche:

tm = @java.lang.System.currentTimeMillis;

for N=[100 200 400 1000 2000 4000 8000]
    tc = testclass(N);
    Tstart = tm();
    for k=1:N
        tc.put(k);
    end
    Tend = tm();
    fprintf(1, 'filling hash class (size %d): %d ms\n', N, Tend - Tstart);

    arr = cell(1,N);
    Tstart = tm();
    for k=1:N
        arr{k}{1} = 1;
    end
    Tend = tm();
    fprintf(1, 'filling cell array (size %d): %d ms\n', N, Tend - Tstart);
end

Die Ausgabe ist:

filling hash class (size 100): 8 ms
filling cell array (size 100): 0 ms
filling hash class (size 200): 9 ms
filling cell array (size 200): 0 ms
filling hash class (size 400): 24 ms
filling cell array (size 400): 1 ms
filling hash class (size 1000): 108 ms
filling cell array (size 1000): 2 ms
filling hash class (size 2000): 370 ms
filling cell array (size 2000): 5 ms
filling hash class (size 4000): 1396 ms
filling cell array (size 4000): 10 ms
filling hash class (size 8000): 5961 ms
filling cell array (size 8000): 21 ms

Wie Sie sehen können, zeigt ein einfaches Zellenarray eine "lineare" Leistung (was zu erwarten ist), aber ein in eine Klasse eingewickeltes Array zeigt eine schreckliche quadratische Leistung.

Ich habe dies mit Matlab 2008a und Matlab 2010a getestet.

Was ist die Ursache dafür? Und wie kann ich es umgehen?