仅使用RAM的操作

Question

请告诉我一些示例代码，我们使用可忽略的CPU和存储量，但大量使用RAM？就像，如果我运行循环并创建对象，这将消耗RAM而不是CPU或存储。我的意思是告诉我一些记忆昂贵的操作。

Answer 1

appzYourLife给出了一个很好的例子，但我想提出一个更概念性的答案。

记忆力很慢。就像它真的很慢，至少在CPU运行的时间尺度上。有一个名为memory hierarchy的概念，它说明了成本/容量和速度之间的权衡。

为了防止快速CPU浪费时间等待慢速内存，我们想出了CPU cache，这是一个非常小的数量（它很昂贵！）非常快的内存。 CPU永远不会直接与RAM交互，只与最低级别的CPU缓存交互。只要CPU需要不属于缓存的数据，就会调度memory controller从RAM获取所需的数据并将其放入缓存中。内存控制器直接执行此操作，无需CPU参与（这样CPU可以在浪费这个慢速内存I / O时处理另一个进程）。

然而，内存控制器可以很聪明地了解它如何进行内存提取。 principle of locality开始发挥作用，这是CPU倾向于主要处理密切相关（内存接近）数据的趋势，例如数据数组或连续多个指令系列。知道了这一点，内存控制器可以很快地从RAM中预取数据（根据各种预测算法，CPU设计中的一个关键主题），并在CPU知道它需要它之前将其提供给CPU。可以把它想象成一个外科医生的助手，他会抢占需要的工具，并提供在需要的时候将它们交给外科医生，而不需要外科医生需要它们，也不需要外科医生等待助手去得到他们然后回来。

要最大限度地利用RAM，您需要最大限度地减少缓存使用量。这可以通过在内存中的远程位置之间进行大量意外跳转来完成。通常，链接结构（例如链接列表）可能导致这种情况发生。如果链接结构由遍布RAM的所有节点组成，则内存控制器无法预测其所有位置并预取它们。遍历这样的结构将导致许多“缓存未命中”（数据未缓存的内存请求，必须从RAM中获取），这是RAM密集型。

最终，CPU通常也会被大量使用，因为它不会等待内存访问，而是会执行系统上运行的其他进程的指令，如果有的话。

Answer 2

在Swift中，Int64类型需要64位内存。因此，如果为1000000 Int64分配空间，则将保留8 MB的内存。

UnsafeMutablePointer<Int64>.alloc(1000000)

由于您没有初始化该内存，因此该进程不应占用太多CPU，您只需分配它。