高效程式設計之cache命中對於程式效能的影響

2022-08-20 04:27:10 字數 994 閱讀 6266

下面這個**用兩個雙層迴圈遍歷了乙個二維陣列裡所有的元素,以我自己機器的測試 上面那個迴圈耗時基本為下面的一半,兩個迴圈的時間複雜度相同,為什麼會有這麼大的差別?

首先要明白的是不管是幾維陣列,他們都是用一塊位址連續的記憶體來儲存所有的元素,而記憶體布局的順序是一整行接著下乙個整行排列,第乙個迴圈是一行一行訪問,所以從記憶體上看是順序的遍歷了這塊記憶體,每次讀取的位置都在上一次的附近,所以cache命中率高。第二個迴圈是一列一列訪問,可以說訪問的元素都不是連續的記憶體訪問(相隔了一行的大小),從而降低了cache的命中率。

cache的命中率對多層迴圈的影響是最明顯的,因此在設計迴圈邏輯的時候,如果有某個資料結構需要多次訪問,盡量讓其全部在最裡層中完成訪問,提高cache對其的命中率。

#include #include 

intmain()

struct

timeval time1, time2;

inti, j;

gettimeofday(&time1, 0

);

for(j = 0; j < lie; j++)

}gettimeofday(&time2, 0

); printf(

"time %f\n

", (double)(time2.tv_sec-time1.tv_sec) + (double)(time2.tv_usec-time1.tv_usec) /1000000);

gettimeofday(&time1, 0

);

for(i = 0; i < hang; i++)

}gettimeofday(&time2, 0

); printf(

"time %f\n

", (double)(time2.tv_sec-time1.tv_sec) + (double)(time2.tv_usec-time1.tv_usec) /1000000);

return0;

}

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