什么是跨步阵列？

Question

还有一个称为密​​度阵列的对应物。这是什么意思？我做了一些搜索，但没有得到准确的信息。

Answer 1

假设你有一个结构

struct SomeStruct {
    int someField;
    int someUselessField;
    int anotherUselessField;
};

和一个数组

struct SomeStruct array[10];

然后，如果你查看这个数组中的所有someField，它们可以被认为是一个数组，但它们不会占用后续的内存单元，所以这个数组是跨越的。这里的步幅是sizeof(SomeStruct)，即跨步阵列的两个后续元素之间的距离。

这里提到的稀疏数组是一个更通用的概念，实际上是一个不同的概念：跨步数组在跳过的存储单元中不包含零，它们不是数组的一部分。

Strided array是stride != sizeof(element)时常规（密集）数组的推广。

Answer 2

要迈出的是“采取长篇步骤”

thefreedictionary.com/stride

对于数组，这意味着只存在一些元素，就像每10个元素一样。然后，您可以通过不在中间存储空元素来节省空间。

密集数组将是一个存在许多（如果不是全部）元素的数组，因此元素之间没有空白区域。

Answer 3

如果要对2D数组的子集进行操作，则需要知道数组的“步幅”。假设你有：

int array[4][5];

并且您希望对从数组[1] [1]开始到数组[2,3]的元素子集进行操作。 图示，这是下图的核心：

+-----+-----+-----+-----+-----+
| 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
+-----+=====+=====+=====+-----+
| 1,0 [ 1,1 | 1,2 | 1,3 ] 1,4 |
+-----+=====+=====+=====+-----+
| 2,0 [ 2,1 | 2,2 | 2,3 ] 2,4 |
+-----+=====+=====+=====+-----+
| 3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+

要准确地访问函数中数组的子集，您需要告诉被调用函数数组的步幅：

int summer(int *array, int rows, int cols, int stride)
{
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < rows; i++)
        for (int j = 0; j < cols; j++)
            sum += array[i * stride + j];
    return(sum);
}

和电话：

int sum = summer(&array[1][1], 2, 3, 5);

Answer 4

我在这里添加了另一个答案，因为我没有找到任何现有的答案。

Wikipedia解释了 stride 的概念，并写道“步幅不能小于元素大小（这意味着元素重叠）但可以更大（表示额外的空间）元素之间）“。

但是，根据我发现的信息， strided arrays 允许这样做：通过允许步幅为零或负值来节省内存。

跨步阵列

Compiling APL to JavaScript解释了跨步数组作为一种表示具有数据和步幅的多维数组的方法，与典型的＆＃34;矩形＆＃34;不同。假设隐式步幅为1的数组表示。它允许正，负和零步幅。为什么？它允许许多操作只改变步幅和形状，而不是底层数据，因此可以有效地操纵大型数组。

  

在处理大量数据时，这种跨步表示的优势变得明显。 transpose（⍉⍵），reverse（⌽⍵）或drop（⍺↓⍵）等函数可以重用数据数组，只关心为其结果赋予新的形状，步幅和偏移量。重新塑造的标量，例如1000000⍴0，只能占用一定量的内存，利用步幅可以为0的事实。

我还没有弄清楚这些操作将如何实现作为步幅和形状的操作，但很容易看出只改变这些而不是基础数据将会便宜得多计算但是，值得注意的是，跨步表示可能会对缓存局部性产生负面影响，因此根据用例，使用常规矩形阵列可能会更好。

Answer 5

在高度优化的代码中，一种合理的coomon技术是将填充插入到数组中。这意味着第N个逻辑元素不再位于偏移N*sizeof(T)。这可能是一种优化的原因是某些缓存是关联性限制的。这意味着它们不能为某些对i，j缓存array [i]和array [j]。如果在密集阵列上运行的算法会使用许多这样的对，那么插入一些填充可能会减少这种情况。

发生这种情况的常见情况是图像处理。图像通常具有512字节的线宽或另一个“二进制圆数”，并且许多图像处理例程使用像素的3×3邻域。因此，您可以在某些缓存架构上获得相当多的缓存驱逐。通过在每行的末尾插入“奇怪”数量的假像素（例如3），可以改变“步幅”，并且相邻行之间的缓存干扰更少。

这是特定于CPU的，因此这里没有一般性的建议。

Answer 6

可能性1：Stride描述了一个读取优化数组的缓冲区数组

使用方法时 store multidimensional arrays in linear storage。步幅描述缓冲区每个维度的大小，这将帮助您读取该数组。图片取自Nd4j (More info about Stride)

可能性2（较低级别）：Stride是数组中连续成员之间的距离

这意味着索引为0和1的项目的地址在内存中不会连续，除非您使用单位Stride。值越大，物品的记忆就越远。

这在低级别（字长优化，重叠数组，缓存优化）时非常有用。请参阅wikipedia。