我们在编写程序时，尤其是C语言的编程，都会考虑到程序的性能问题，我们知道CPU的频率已经比较快了，比内存快的多，所以cpu从寄存器读取数据的速度，要远高于从内存读取的速度，那么今天，给大家分享一下，数组的读取的方法。
我们知道，如果读取的数据是一段连续的内存，那么cpu缓存的命中率会比较高，如果读取的数据分散在内存的各个地方，这时cpu的缓存的利用就不太好，就会发生缓存未命中的情况，下面举个例子，来观察一下，我们上学时，都学过矩阵的乘积，如下：
图1
这个公式用C语言实现的话，比较简单，如下图所示：
图2
如上图所示，程序在访问e[k][j]的数据时，其实是在访问不连续的内存，这样会大概率上导致缓存未命中的情况，访问e[k][j]的方式如下所示：
图3
为了充分的利用cpu的缓存，也就是能够尽量访问连续的内存来完成矩阵的乘积，所以必须得调整访问数组的顺序，能够按照行来进行访问，调整如下：
图4
通过调整访问数组的顺序后，程序在访问数组e的时候，就是访问的是连续的内存，访问如下图所示：
图5
有人会问，为什么连续的内存，cpu的缓存的命中率会高，这是因为cpu的局部性原理决定的，当访问内存中的数据时，如果发生了cpu的缓存未命中时，这时cpu就会去内存读取数据，而此时，cpu为了高效的利用缓存，会将数据的邻近的数据也会一起读进缓存，这就是我为什么强调，访问数组时，尽量做到访问连续的内存。
今天，就写到这里，谢谢。
分享到:
閱讀更多 防火牆達人 的文章
