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缓存友好与缓存不友好的代码:如何优化缓存效率?

Patricia Arquette
发布: 2024-12-23 10:51:09
原创
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Cache-Friendly vs. Cache-Unfriendly Code: How Can I Optimize for Cache Efficiency?

缓存友好与缓存不友好的代码

缓存友好的代码通过有效地使用缓存内存来优化其性能,最大限度地减少缓存未命中和从较慢的主内存中获取数据。相比之下,对缓存不友好的代码经常会错过缓存,从而导致执行速度变慢。

确保缓存效率

要编写缓存高效的代码,请考虑以下原则:

  • 时间局部性:最近访问的数据可能是很快就能再次访问。通过避免内存抖动,将常用数据保留在缓存中。
  • 空间局部性: 相关数据应在内存中紧密存储。使用数组(连续内存)等数据结构,而不是链表(分散内存)。
  • 适当的容器:选择专为高速缓存访​​问而设计的容器,例如 C 中的 std::vector .
  • 数据结构设计:调整算法和数据结构以最大化缓存利用率,例如缓存阻塞对于大型数据集。
  • 数据排序: 利用数据中的隐式结构。例如,以列优先顺序存储 2D 矩阵,以获得更好的缓存性能。
  • 可预测的分支:避免不可预知的分支,这会使预取变得困难,从而导致缓存未命中。
  • 虚拟函数最小化:如果不频繁调用,虚拟函数可能会导致缓存未命中。在性能敏感部分避免使用它们。

常见缓存问题

  • 错误共享:当多个处理器尝试共享时发生修改同一缓存行中的数据,导致重复缓存覆盖并减少
  • Thrashing:缓存不良的一种极端症状,内存访问不断触发页面错误,导致磁盘访问导致执行缓慢。

以上是缓存友好与缓存不友好的代码:如何优化缓存效率?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

来源:php.cn
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