C++ 内存访问模式优化:从架构到实践

目录

内存架构概览:CPU 与内存的 “速度博弈”

层级结构:从寄存器到主存

带宽与延迟:性能的隐形杀手

C++ 开发者的视角

缓存工作原理:局部性的魔法

缓存的核心逻辑

命中与未命中

缓存的组织方式

预取技术:未卜先知

缓存一致性:多核的挑战

C++ 中的缓存优化实例

内存访问模式:程序与硬件的 “默契”

顺序访问:缓存的 “最佳拍档”

为什么顺序访问这么香?

C++ 中的典型场景

优化招式

实战案例

随机访问:缓存的 “头号敌人”

随机访问的痛点

C++ 中的典型场景

优化招式

实战案例

跨步访问:规律中的局部性

跨步访问的特性

C++ 中的典型场景

优化招式

实战案例

数据结构优化:内存的 “精装修”

数据对齐:让缓存行 “舒心”

对齐的本质

C++ 中的对齐工具

对齐的好处与代价

实战案例:对齐提速

并发中的对齐:伪共享克星

内存布局:数据的 “空间规划”

布局的重要性

优化原则

实战案例:AoS vs SoA

工具支持

数据压缩:空间换时间

压缩的逻辑

常用技术

实战案例

代码优化技巧:挖掘程序的性能潜力

循环优化:减少重复,提高效率

循环的开销

优化原则

实战案例

内联函数:消除调用开销

内联的原理

C++ 中的内联使用

内联的优缺点

实战案例

预取技术:提前准备数据

预取的作用

C++ 中的预取实现

预取的策略

实战案例


内存架构概览:CPU 与内存的 “速度博弈”

层级结构:从寄存器到主

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