Question

我很长时间对这个新手问题感兴趣。

例如，我们有两种情况：

我有一个带有两个函数的循环。（While或For并不重要。）
```
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    Function_1();
    Function_2();
}
```

我有两个循环，每个循环一次。

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    Function_1();
}

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    Function_2();
}

我知道首先会更快。

但这两种情况之间的性能速度有何不同？（百分比）

如果最大循环次数增加，性能会下降多少？

在这种情况下，什么（处理器或RAM）承担更大的负载？

Answer 1

从纯粹的理论角度来看，两者之间没有区别。无论哪种方式，它是O（N），那就是结束。

从更实际的角度来看，缓存可以改变这个简单的答案。可以比另一个更有效地使用缓存。那个赢了一定是你展示的第一个。

在真实的（现代）计算机上，它基本上可以解决这个问题，从而更有效地利用缓存。

反过来，这取决于每个Function_1和Function_2使用了多少内存。如果Function_1和Function_2各自涉及执行相当多的代码，那么它们中的每一个都将适合L1指令缓存，但是它们两者一起赢得了，然后第二个版本可能会更快。在这种情况下，第一个版本（在两个函数之间交替）必须在每次执行时从主存储器加载每个函数，因此从主存储器加载代码〜2000次。使用第二个，从内存中加载Function_1的代码一次，从缓存中执行1000次，然后对Function_2执行相同的操作。主存储器共有2个负载。

在另一个方向，让我们假设Function_1和Function_2的代码都可以适合指令缓存，但是Function_1和Function_2都在相同的数据上运行，并且该数据的总数太大而无法容纳在数据缓存中。

这通常会逆转这种情况：对数据块执行Function_1，然后对同一数据块执行Function_2只会从内存中加载一次数据，然后对其进行所有必要的计算，然后加载下一个块数据，等等。每个数据块只从主存储器加载一次。

在这种情况下，代码的第二个版本可能会慢大约2倍 - 它会加载一块内存并在其上执行Function_1。然后它将加载第二块内存，并在其上执行Function_1，依此类推。一旦使用Function_1处理了所有内存，它将返回并加载所有相同的内存块以对其执行Function_2。

整个研究领域包括缓存感知和缓存遗忘算法，以帮助为像您这样的案例做出明智的选择。缓存感知排序基于上述（更详细的版本）模型，选择如何组织计算以适应缓存组织。缓存无关的算法更多地针对相对通用的缓存模型，并提供良好的性能，几乎与具体缓存的确切组织方式无关。

一个循环有两个动作VS两个循环有一个动作性能？

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