Python：获取处理器的L1缓存

Question

这是我第一次在这里发帖，希望你们能回答我的问题。

我正在编写一个Python脚本，使用eratosthenes的筛子找到所有素数达到某个数n。为了提高程序的效率，我想筛选出适合CPU L1缓存的“段”中的数字范围。我知道自己的L1缓存，它是576 KB。但我希望这个程序可以在任何计算机上运行。

有什么办法可以获得CPU的L1缓存吗？我特别想要L1缓存，而不是L2或L3。

Answer 1

Python是一种“garbage collection”语言。其中一个结果就是根据需要自动分配和释放内存。这会产生内存碎片，可能会导致转移到CPU缓存。也不可能直接在内存中更改数据结构的布局，这意味着总线上的一次传输可能不包含计算的所有相关信息 - 即使它可能都适合总线宽度。它基本上伤害了保持L1 / L2缓存充满相关数据以进行下一次计算的任何前景。

另一个问题来自Python的动态类型而不是被编译。许多C开发人员通常会在某些时候意识到编译器通常比它们更聪明。编译器可以执行许多技巧来影响事物的布局，CPU如何运行某些指令，以什么顺序运行，以及优化它们的最佳方法。但是，Python并没有被编译，更糟糕的是，它具有动态类型，这意味着由于在运行时可以更改代码功能，因此推断使用算法进行优化的任何可能机会都会成倍增加。

正如评论中所提到的，有办法缓解这些问题，最重要的是CPython或Python的Cython扩展 - 它允许编译Python代码。