两个环体或一个(结果相同)

发布时间：2020-12-16 03:14:13 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：我一直想知道如何更好地利用CPU缓存(已知会受益于参考的位置) – 两个循环遍历相同的数学数组,每个循环都有不同的循环体,或者具有一个“两个”结合成一体的循环,从而完成相同的总体结果,但本身呢？在我看来,有两个循环将引入更少的缓存未命中和驱逐,因为循

我一直想知道如何更好地利用CPU缓存(已知会受益于参考的位置) – 两个循环遍历相同的数学数组,每个循环都有不同的循环体,或者具有一个“两个”结合成一体的循环,从而完成相同的总体结果,但本身呢？

在我看来,有两个循环将引入更少的缓存未命中和驱逐,因为循环中使用的更多指令和数据适合缓存.我对吗？

假设：

f和g的成本与完成包含每个的整个循环的成本相比可以忽略不计
> f和g本身使用大部分缓存,因此缓存将被一个被另外调用的高速缓存(这将是单循环体版本的情况)
> Intel Core Duo CPU
> C语言源代码
> gcc编译器,没有开关

迭代的集合是数学集合,而不是存储器中数字的容器,如矢量或列表.参见下面的例子.

请不要回答“过早优化是邪恶”的角色:-)

我倡导的双循环版本的一个例子：

int j = 0,k = 0;

for(int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    j += f(i);
}

for(int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    k += g(i);
}

解决方法

我可以看到三个变量(即使在一个看似简单的代码块)：

> f()和g()做什么？其中一个可以使所有指令高速缓存行无效(有效地将另一个引出)？也可以在L2指令缓存中发生(不太可能)？然后只保留其中一个可能是有益的.注意：逆并不意味着“有一个循环”,因为：
> do f()和g()对大量数据进行操作,根据我？那么,知道他们是否在同一组数据上运行会很好,再次,您必须考虑是否通过两个不同的组来操作,通过缓存未命中进行操作.
>如果f()和g()确实是第一个状态的原语,并且我假定代码大小以及运行时间和代码复杂性,缓存局部性问题不会出现在像这样的一小段代码中 – 最大的问题是,如果有其他进程安排了实际的工作要做,并使所有缓存无效,直到你的进程转向运行.

最后的想法：考虑到像上面这样的过程在你的系统中可能是一个罕见的事情(而且我很自由地使用“罕见”),你可以考虑将这两个函数内联起来,让编译器展开循环.这是因为对于指令缓存,故障回到L2并不大,而在该循环中包含i,j,k的单个缓存行将被无效的概率看起来并不可怕.但是,如果不是这样,一些更多的细节将是有用的.

（编辑：李大同）

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