c++ - C++中的快速内存访问？

Question

在使用 C++ 快速访问内存方面开发游戏时应该考虑什么？

我加载的内存是静态的，所以我应该放入一个连续的内存块中，对吧？

另外，我应该如何组织结构中的变量以提高性能？

Answer 1

内存性能非常模糊。

我认为您正在寻找的是关于处理 CPU 缓存，因为在缓存中的访问和主内存中的访问之间存在大约 10 倍。

有关缓存背后机制的完整引用，您可能希望阅读 Ulrich Drepper on lwn.net 的这篇优秀文章系列。 .

简而言之:

瞄准地方

您不应该在内存中乱跳，因此请尝试(如果可能)将要一起使用的项目组合在一起。

以可预测性为目标

如果您的内存访问是可预测的，则 CPU 可能会为下一个工作 block 预取内存，以便在完成当前 block 后立即或很快可用。

典型的例子是在数组上使用 for 循环:

for (int i = 0; i != MAX; ++i)
  for (int j = 0; j != MAX; ++j)
    array[i][j] += 1;

将 array[i][j] += 1; 更改为 array[j][i] += 1; 并且性能会有所不同......在低优化级别；)

编译器应该捕捉到那些明显的情况，但有些情况更隐蔽。例如，使用基于节点的容器(链表、二叉搜索树)而不是基于数组的容器( vector 、一些哈希表)可能会降低应用程序的速度。

不要浪费空间...谨防虚假分享

尝试打包您的结构。这与对齐有关，您可能会因为结构中的对齐问题而浪费空间，这会人为地增大结构大小并浪费缓存空间。

一个典型的经验法则是通过减小大小对结构中的项目进行排序(使用 sizeof)。这很愚蠢，但效果很好。如果您对大小和对齐方式有更多了解，请避免空洞:) 注意:仅对具有大量实例的结构有用...

但是，请注意虚假分享。在多线程程序中，并发访问足够接近以共享同一缓存行的两个变量的成本很高，因为它涉及大量缓存失效和 CPU 争夺缓存行所有权。

个人资料

不幸的是，这很难弄清楚。

如果你碰巧在 Unix 上编程，Callgrind(Valgrind 套件的一部分)可以通过缓存模拟运行并识别触发缓存未命中的代码部分。

我猜还有其他工具，我只是没用过。