Question

我是操作系统的初学者，我正在尝试理解一些代码片段。能告诉我这些代码片段之间的区别吗？

int sum_array_rows(int a[M][N])
 {
    int i,j,sum=0;
    for(i=0;i<M;i++)
      for(j=0;j<N;j++)
        sum+=a[i][j];
    return sum;
  }

和

int sum_array_col(int a[M][N])
 {
    int i,j,sum=0;
    for(i=0;i<N;i++)
      for(j=0;j<M;j++)
        sum+=a[i][j];
    return sum;
  }

不同的部分是双对于属性其中一个应该比另一个更快？如果是这样，请向我解释原因，因为我不明白。

Answer 1

正如其他人所说，如果数组维度不相同，第二个代码段可能会导致溢出错误，因此需要修复此问题。

然而，由于多维数组的元素如何存储在内存和现代CPU的缓存体系结构中，因此在最内层循环中的最后一个数组维度的循环可以更快。 / p>

这里要搜索的术语是“缓存局部性”和“数组步幅”

Answer 2

在第一个例子中：

i将获得值0,1,2，...，M-1

j将获得值0,1,2，...，N-1

所以sum计算为

sum = a[0][0] + a[0][1] + a[0][2] + ... + a[0][N-1] +
      a[1][0] + a[1][1] + a[1][2] + ... + a[1][N-1] +
      a[2][0] + a[2][1] + a[2][2] + ... + a[2][N-1] +
      ...
      ...
      a[M-1][0] + a[M-1][1] + a[M-1][2] + ... + a[M-1][N-1]

在第二个例子中，这已被切换，以便

i将获得值0,1,2，...，N-1

j将获得值0,1,2，...，M-1

所以现在

sum = a[0][0] + a[0][1] + a[0][2] + ... + a[0][M-1] +
      a[1][0] + a[1][1] + a[1][2] + ... + a[1][M-1] +
      a[2][0] + a[2][1] + a[2][2] + ... + a[2][M-1] +
      ...
      ...
      a[N-1][0] + a[N-1][1] + a[N-1][2] + ... + a[N-1][M-1]

请注意，第二个版本错误，因为参数为int a[M][N]，即合法的第一个索引为0..M-1，合法的第二个索引为0..N-1换句话说，如果N和M不同，则第二个版本访问数组越界。

使第二个例子正确。此行sum+=a[i][j];应为sum+=a[j][i];，以便sum现在为：

sum = a[0][0] + a[1][0] + a[2][0] + ... + a[M-1][0] +
      a[0][1] + a[1][1] + a[2][1] + ... + a[M-1][1] +
      a[0][2] + a[1][2] + a[2][2] + ... + a[M-1][2] +
      ...
      ...
      a[0][N-1] + a[1][N-1] + a[2][N-1] + ... + a[M-1][N-1]

通过该更改，两个版本在功能上相同，即产生相同的结果。它们只是添加元素的顺序不同。

由于2D阵列的内存布局和缓存系统的工作方式，第一个版本的性能可能优于第二个版本。另一方面，编译器可以优化两个版本以执行相同的操作。

Answer 3

只有当M和N值为equal时，两个代码的工作方式才相似，否则两个代码块都不同。

案例1： - 请查看以下代码块

int sum_array_rows(int a[M][N]) {
    int i,j,sum=0;
    for(i=0;i<M;i++)
      for(j=0;j<N;j++)
        sum+=a[i][j];
    return sum;
}

此处a是一系列M行和N列＆amp;您正在按sum+=a[i][j]对每个行列元素求和。这是一个很好的代码，因为外循环旋转等于行数，内循环旋转等于列数。

案例2 ： - 现在看第二个代码块，它会导致溢出。

int sum_array_rows(int a[M][N]) {
    int i,j,sum=0;
    for(i=0;i<N;i++)
      for(j=0;j<M;j++)
        sum+=a[i][j];
    return sum;
}

此处a也是M行和N列的数组。您的第一个外部for循环从0旋转到N，但您只有M行。当你执行sum+=a[i][..]时，M和N会产生很大的问题。 M不相同..例如，2是N而5是int a[2][5]，即类似0，外部循环从{{迭代1}}到5，你继续做

sum+=a[0][j]然后
sum+=a[1][j]直到此罚款（bcz M = 2），但什么时候会这样做
sum+=a[2][j]和sum+=a[3][j]等因为没有a[2][j]或a[3][j]退出而存在问题，因此您尝试访问超出边界的原因未定义的行为。

因此，只有当M和N相同时，两个代码块才相同，否则两者都不同。

首先，第二个代码块是错误的，但您可以通过执行sum+=a[j][i]代替sum+=a[i][j]来纠正它

int sum_array_rows(int a[M][N]) {
    int i,j,sum=0;
    for(i=0;i<N;i++)
      for(j=0;j<M;j++)
        sum+=a[j][i];
    return sum;
}

由于2D阵列的内存布局和缓存系统的工作方式，其他人告诉我们，第一个版本可能比第二个版本表现更好。另一方面，编译器可以优化两个版本以执行相同的操作。

Code Snippets有什么区别？

3 个答案: