c++ - 数组内存分配和使用 - 四的倍数

Question

这是凭内存写的，可能用词不当，但意思应该是可以理解的

我目前在大学攻读编程专业的 BIT - 我们开始使用 C++，当我们开始使用数组时，我们的 C++ 老师(一位有着奇怪想法和编程规则的老师，例如不允许任何评论)告诉我们我们应该使数组大小为 4 的倍数以提高效率:

char exampleArrayChar[ 4 ]; //Allowed
float exampleArrayChar[ 6 ]; //NOT Allowed
int exampleArrayChar[ 8 ]; //Allowed

他说这背后的原因是计算机分配内存的方式。

计算机以四个字节为一组为每个数组元素分配内存地址/位置 - 因此 8 个元素的数组在 2 个内存组中完成。

所以问题是，如果你创建一个大小为 6 的数组，它将分配 2 组，每组 4 个，但随后将这些字节中的 2 个(在 8 个中)标记为无效/无效，使它们在整个数组之前无法使用从内存中释放。

虽然这对我来说在其他计算机数学方面听起来很合理(例如 1gb = 1024mb 而不是恰好 1000)，但我有兴趣了解:

• 这有多真实，如果有的话，这样做会有什么好处
• 这只是 C++ 吗？ (我假设不是，但仍然值得一问)
• 只是关于这方面的更多信息 - 例如，为什么是 4？计算机数学通常不是二进制的，因此不是 2 吗？

在网络上四处寻找，我无法找到任何主要用途或相关的内容。

Answer 1

float exampleArrayChar[ 6 ]; //NOT Allowed

考虑到 float 是 4 个字节(几乎是普遍的，由于 IEEE-754 编码对 float 的广泛采用)，任何数量的 float 已经是四的倍数字节。你的例子是 24，没有问题。在 x86(和 x64)上，SSE 指令确实更喜欢数据以 8 字节对齐...同样，具有大小为 6 个元素 = 24 字节的 float 数组不会干扰这一点。

唯一对对齐真正重要的较大倍数是缓存行的大小，它随实现的不同而有很大差异(为 x86 编译的代码可能会发现自己在 32 字节、128 字节或其他缓存大小的 CPU 上运行，全部来自相同的机器码)。是的，缓存对齐会产生很大的性能差异，但与缓存行对齐不一定更好，事实上，对齐通常更糟，因为它会引起缓存映射的冲突，类似于 false就性能影响进行分享。

参见 What is "cache-friendly" code?和 Why is my program slow when looping over exactly 8192 elements?以及与这些相关的其他问题。

但是一旦你的教授到了不允许发表任何评论，你就应该去院长办公室要求退还你的学费。