数组的结构和结构的数组
我有这样的课程：
//Array of Structures
class Unit
{
public:
float v;
float u;
//And similarly many other variables of float type, upto 10-12 of them.
void update()
{
v+=u;
v=v*i*t;
//And many other equations
}
};
我创建了Unit类型的对象数组。 并致电更新。
int NUM_UNITS = 10000;
void ProcessUpdate()
{
Unit *units = new Unit[NUM_UNITS];
for(int i = 0; i < NUM_UNITS; i++)
{
units[i].update();
}
}
为了加快速度，并可能自动化循环，我将AoS转换为数组结构。
//Structure of Arrays:
class Unit
{
public:
Unit(int NUM_UNITS)
{
v = new float[NUM_UNITS];
}
float *v;
float *u;
//Mnay other variables
void update()
{
for(int i = 0; i < NUM_UNITS; i++)
{
v[i]+=u[i];
//Many other equations
}
}
};
当循环失败autoloctorize，我得到一个非常糟糕的性能数组结构。 对于50个单位，SoA的更新比AoS稍快。但从100个单位开始，SoA比AoS慢。 在300台机组中，SoA差不多是它的两倍。 在100K单位，SoA比AoS慢4倍。 虽然缓存可能是SoA的一个问题，但我并没有预料到性能差异会如此之高。 对cachegrind进行性能分析，显示两种方法的缺失数量相似。 Unit对象的大小是48个字节。 L1缓存为256K，L2为1MB，L3为8MB。 我在这里错过了什么？ 这真的是缓存问题吗？
编辑：我正在使用gcc 4.5.2。 编译器选项是-o3 -msse4 -ftree-vectorize。
我在SoA做了另一个实验。 我没有动态分配数组，而是在编译时分配了“v”和“u”。 当有100K个单元时，这个性能比具有动态分配阵列的SoA快10倍。 这里发生了什么事？ 为什么静态和动态分配内存之间存在性能差异？
在这种情况下，数组的结构不是缓存友好的。
你同时使用u和v ，但是如果有两个不同的数组，它们将不会被同时加载到一个缓存行中，并且缓存未命中会造成巨大的性能损失。
_mm_prefetch可以用来使AoS表示更快。
预取对于花费其大部分执行时间等待数据显示的代码至关重要。 现代前端总线有足够的带宽，预取应该是安全的，只要你的程序没有超出当前负载的范围。
由于各种原因，结构和类可能会在C ++中创建大量性能问题，并且可能需要更多调整才能获得可接受的性能水平。 当代码很大时，使用面向对象的编程。 当数据很大（并且性能很重要）时，不要。
float v[N];
float u[N];
//And similarly many other variables of float type, up to 10-12 of them.
//Either using an inlined function or just adding this text in main()
v[j] += u[j];
v[j] = v[j] * i[j] * t[j];
当然，如果你没有实现向量化，那么没有太多的动机来进行SoA转换。
除了__RESTRICT的相当广泛的事实认可外，gcc 4.9已采用#pragma GCC ivdep来打破假定的别名依赖关系。
至于使用显式预取，如果它是有用的，当然你可能需要更多的SoA。 主要的观点可能是通过提前提取页面来加速DTLB未命中的解决方案，因此您的算法可能会变得更加缓慢。
我不认为任何你称之为“编译时”分配的智能评论可能没有更多细节，包括关于你的操作系统的细节。 毫无疑问，高水平分配和重新使用分配的传统非常重要。
链接地址: http://www.djcxy.com/p/85531.html