为什么在 C 中迭代这样的数组效率低下？

如何解决为什么在 C 中迭代这样的数组效率低下？

我正在读一本书，里面有这一段：

C 中的数组可以看作是一块连续的内存。更多的 准确地说，数组的最后一维是连续部分。我们 将此称为行主顺序。了解这一点以及一个事实 访问时缓存故障将完整的缓存行加载到缓存中 未缓存数据以防止后续缓存故障，我们可以看到原因 使用 array[0][0] 访问维度为 10000x10000 的数组将 可能在缓存中加载数组 [0][1]，但访问数组 [1][0] 是正确的 after 会产生第二个缓存错误，因为它是 sizeof(type)*10000 字节远离数组[0][0]，因此 当然不在同一个缓存行上。这就是为什么像这样迭代 效率低下：

#define ARRLEN 10000

int array[ARRLEN][ARRLEN];
size_t i,j;

for (i = 0; i < ARRLEN; ++i)
{
    for(j = 0; j < ARRLEN; ++j)
    {
        array[j][i] = 0;
    }
}

您能否向我解释一下他们在本段中试图解释的内容以及他们谈论的“缓存故障”是什么？

解决方法

把数组想象成一本书的页面。如果每页包含 1024 个字符，那么声明为 a[100][1024] 的数组就像一本 100 页的书。通过阅读每一页来阅读本书更有效。也就是说，您按照 a[0][0]、a[0][1]、...、a[0][1023]、a[1][0] 的顺序进行迭代。即，您阅读整页，然后翻页。如果您遍历最左边的索引，就像从每一页读取一个字符，在读取一个字符后翻页，然后在阅读完本书的末尾时返回到第 1 页以读取第二个字符。翻页是缓存错误。