c ++二维数组访问速度基于[a] [b]顺序变化？

2018-06-04 15:45:11

可能重复：
为什么我的程序在循环8192个元素时很慢？

我一直在用我用来简单地总结二维数组的元素的程序。一个错字导致了至少在我看来，一些非常奇怪的结果。

处理数组时，矩阵[SIZE] [SIZE]：

for(int row = 0; row < SIZE; ++row)
    for(int col = 0; col < SIZE; ++col)
        sum1 += matrix[row][col];

运行速度非常快，但上面的行sum1 ...被修改：

sum2 += matrix[col][row]

正如我在意外事故中没有意识到的那样，我注意到我的运行时间显着增加。为什么是这样？

这是由于程序的缓存行为。

数组只是连续的内存块，因此当访问[row] [column]时，您正在按顺序访问内存。这意味着您正在访问的数据页面位于同一页面上，因此访问速度更快。

当你做[column] [row]时，你不再按顺序访问那个内存，所以你最终会得到更多的缓存未命中，所以你的程序运行速度会更慢。

matrix[row][col]和matrix[row][col + 1]位置相邻。

matrix[row][col]和matrix[row + 1][col]的存储位置由SIZE项目数量分隔。

计算机像连续访问内存一样不随意，因此相邻访问速度更快。对于硬盘性能来说，连续读取/写入总是比随机读取/写入要好。这与你的CPU如何缓存内存有关，并试图预测下一步你需要什么。

这是因为在更快的情况下，CPU的内存预取实际上是有用的，因为您正在以线性方式迭代。在缓慢的情况下，你在内存中跳转，所以预取没有什么影响，因为数据不太可能在缓存中。

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