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c++ - 深层嵌套循环的缓存中毒问题

coder 2024-02-04 原文

我正在为一种数学方法 (Incomplete Cholesky) 编写代码，但遇到了一个奇怪的障碍。请看下面的简化代码。 

for(k=0;k<nosUnknowns;k++)
{
    //Pieces of code
    for(i=k+1;i<nosUnknowns;i++)
    {
        // more code
    }
    for(j=k+1;j<nosUnknowns;j++)
    {
        for(i=j;i<nosUnknowns;i++)
        {
            //Some more code 
            if(xOk && yOk && zOk)
            {
                if(xDF == 1 && yDF == 0 && zDF == 0)
                {
                    for(row=0;row<3;row++)
                    {
                        for(col=0;col<3;col++)
                        {
                            // All 3x3 static arrays This is the line
                            statObj->A1_[row][col] -= localFuncArr[row][col];
                        }
                    }
                }
            }
        }//Inner loop i ends here
    }//Inner loop j ends here
}//outer loop k ends here

对于上下文，

statObj 是一个包含多个 3x3 静态 double 组的对象。我正在通过调用新函数来初始化 statObj。然后我使用一些数学函数填充其中的数组。一个这样的数组是 A1_。变量nosUnknowns的值在3000左右。数组localFuncArr是之前矩阵乘法生成的，是一个double数组。

现在这是我的问题:

  1. 当我使用代码中所示的行时，代码运行极其缓慢。整个函数大约需要 245 秒。

  2. 当我注释掉上述行时，代码执行得非常快。大约需要 6 秒。

  3. 现在，当我将上述行替换为以下行时:localFuncArr[row][col] += 3.0，代码再次以与 case(2) 相同的速度运行) 多于。

很明显，调用 statObj->A1_ 导致代码运行缓慢。

我的问题:

  1. 缓存中毒是发生这种情况的原因吗？

  2. 如果是这样，在数组初始化/对象初始化/循环展开方面可以改变什么，或者就此而言可以加快速度的任何形式的代码优化？

非常感谢有经验的人对此的任何见解。

编辑:将描述更改为更加冗长，并纠正了评论中提到的一些要点。

最佳答案

如果条件大部分为真，则您的代码行将执行 3000x3000x3000x3x3 次。这大约是 2450 亿次。根据您的硬件架构，245 秒可能是一个非常合理的时间(即每 2 个周期进行 1 次迭代 - 假设处理器为 2GHz)。在任何情况下，代码中都没有任何暗示缓存中毒的内容。

关于c++ - 深层嵌套循环的缓存中毒问题，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/17712128/

深层ampsectionstrongcodec++performance

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