CH9.3/9.4 优化cache

如何利用cache

code

1. 把一起使用的代码放在有一块，把经常使用的代码放在一块；这里的“一起使用”是指翻译之后的，即汇编代码要在一块，通常情况下，汇编代码是和源代码差不多顺序的。
2. 把不常用到的代码，比如异常处理放在代码（函数）的最后，或者另外使用一个函数。
3. 对于跨文件的情况， 比如子类一个文件，父类一个文件，有时候子类的函数和父类的函数要一块执行，所以我们最好在link的时候把他们组织在一块；
   怎么组织呢，通常来讲文件link的顺序就是他们在makefile中出现的顺序。可以通过查找map file 来看每个函数在内存的什么位置。

Variable

1. 函数中用到的变量要在函数中声明，因为函数中声明的变量（非动态分配的内存）是放在堆栈中的，我们知道堆栈中的数据是连续的，这给我们cache提供了良好的数据结构（动态分配的内存不是放在堆栈中，而是分布在内存的各个部分）。

2. 面向对象语言可以很好的组织数据，因为一个对象里的数据肯定是连续存放的。

3. 如果我们循环访问多个数组的相同位置，我们我们可以重新组织数据，时期访问连续。重新组织的方法有两个：合并数组和使用structa。
   例如：如下代码访问a、b数组

   int Func(int);
   const int size = 1024;
   int a[size], b[size], i;
   ...
   for(i=0; i<size; i++){
       b[i] = Func(a[i]);
   }
   

   上述代码访问a和b数组的对应位置。为了使访存连续，我们可以利用struct来组织数据结构，声明struct不会有额外消耗。

   int Func(int);
   const int size = 1024;
   struct Sab {int a; int b};
   Sab ab[size];
   int i;
   ...
   for(i=0; i<size; i++){
       ab[i].a = Func(ab[i].b);
   }
   

   上面代码有三个好处：(1) 数据访问时连续的; (2) 声明struct不会产生额外的开销; (3) 程序只需访问一个数组而不是两个。

   然后经过我的测试，上述代码不会并没有产生性能提升。。。。

4. 如果我们可以根据条件选择不同的数据类型，我们可以使用union来节省一半空间。如下所示：

   void F1(int x[]);
   void F2(float x[]);
   void F3(bool y) {
     if (y) {
       int a[1000];
       F1(a);
     }
     else {
       float b[1000];
       F2(b);
     }
   } 
   

   我们到a 和 b 数组只能用一个，所以用union可以更节省空间。

   void F3(bool y) {
     union {
       int a[1000];
       float b[1000];
     };
     if (y) {
       F1(a);
     }
     else {
       F2(b);
     }
   }