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c++ - 通过良好的设计减少缓存未命中

coder 2023-05-30 原文

在设计 C++ 程序时如何减少可能的缓存未命中次数？

内联函数每次都有帮助吗？还是只有在程序受 CPU 限制(即程序是面向计算而不是面向 I/O)时才好？

最佳答案

在编写此类代码时，我喜欢考虑以下几点。

  • 考虑您需要“数组结构”还是“结构数组”。您要使用哪个取决于数据的每个部分。
  • 尽量将结构保持为 32 字节的倍数，以便它们均匀地打包缓存行。
  • 将数据划分为冷热元素。如果您有一个 o 类的对象数组，并且经常一起使用 o.x、o.y、o.z，但只是偶尔需要访问 o.i、o.j、o.k，那么请考虑将 o.x、o.y 和 o.z 放在一起并移动 i、j 和k 部分到一个并行的辅助数据结构。
  • 如果您有多维数据数组，那么使用通常的行顺序布局，沿首选维度扫描时访问速度会非常快，而沿其他维度扫描时访问速度会很慢。沿着 space-filling 映射它curve相反，将有助于平衡在任何维度中遍历时的访问速度。 (阻塞技术类似——它们只是 Z 顺序，基数更大。)
  • 如果您必须导致缓存未命中，请尝试尽可能多地使用该数据以分摊成本。
  • 你在做多线程的事情吗？注意缓存一致性协议(protocol)的减速。填充标志和小计数器，以便它们位于不同的缓存行上。
  • 如果您提前知道要访问的内容，Intel 上的 SSE 会提供一些预取内在函数。

关于c++ - 通过良好的设计减少缓存未命中，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/460666/

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