Question

根据我的理解，空间位置与附近未来使用的附近记忆有关。但是我想知道循环是否多次执行，这是否会导致良好的空间局部性？如果我很难理解，请提前致谢，对不起。

Answer 1

循环的迭代次数不一定会影响空间局部性。做的循环是做什么的。

实际上，空间局部性的关键实际上与缓存线有关。简单来说，限制其访问少量不同缓存行的程序将表现出更多缓存命中，从而表现出更好的性能。访问大量不同缓存行的程序将遇到更多缓存未命中，从而降低性能。

非常好的空间位置：

uint8_t g_array[2];

void test(void) {
    int i, a=0;
    for (i=0; i<10000000; i++) {
        a += g_array[i % 2];      // Only ever accesses [0] or [1]
    }
}

此循环具有非常好的空间局部性。数组很小，循环只能访问索引0或1。

空间位置仍然不错：

uint8_t g_array[CACHELINE_SIZE] __attribute__ ((aligned (CACHELINE_SIZE)));

void test(void) {
    int i, a=0;
    for (i=0; i<10000000; i++) {
        a += g_array[i % CACHELINE_SIZE];
    }
}

这里我们有一个与一个缓存行对齐的数组。由于循环只访问该数组中的元素，我们可以说它具有良好的空间局部性 - 访问只会触及那一个缓存行。

空间位置差：

uint8_t g_array[RAND_MAX * CACHELINE_SIZE]
    __attribute__ ((aligned (CACHELINE_SIZE)));

void test(void) {
    int i, a=0;
    for (i=0; i<10000000; i++) {
        int r = rand();
        a += g_array[(r*CACHELINE_SIZE) + (i%CACHELINE_SIZE)];
    }
}

此循环具有非常差的空间局部性。它正在访问整个内存的随机位置。每次循环迭代，您可能都希望它反弹到不同的缓存行。这将导致各种缓存未命中，并且缓存基本上变得无用。

循环中的空间局部性

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