将多个2维数组复制到1维数组中的最快方法（用C语言表示）

Question

我想复制3维数组的几个2维子数组（例如array1 [n] [rows] [cols]，...，array4 [n] [rows] [cols]），这些子数组是动态分配的（但带有固定长度），放入C中静态分配的一维数组（例如array [4 * rows * cols]）。由于会有很多行和列（例如10000行和500列），我想知道以下三种可能性中哪一种最快？

    for(i=0;i<rows;i++){
      for(j=0;j<cols;j++){
        array[i*cols+j]=array1[2][i][j];
      }
    }
    ...
    for(i=0;i<rows;i++){
      for(j=0;j<cols;j++){
        array[3*rows*cols+i*cols+j]=array4[2][i][j];
        }
    }

要么

    for(i=0;i<rows;i++){
      for(j=0;j<cols;j++){
        array[i*cols+j]=array1[2][i][j];
      }
      ...
      for(j=0;j<cols;j++){
        array[3*rows*cols+i*cols+j]=array4[2][i][j];
      }
    }

要么

    for(i=0;i<rows;i++){
      for(j=0;j<cols;j++){
        array[i*cols+j]=array1[2][i][j];
        ...
        array[3*rows*cols+i*cols+j]=array4[2][i][j];
      }
    }

还是有更快的方法在C中执行此任务（不是C ++）？

非常感谢！ （我认为已经应该有一个类似的问题，但是不幸的是找不到我想要的东西。所以，如果我错过了这个问题，我感到抱歉。）

编辑：这样做的原因如下：存储在这些二维（子）数组中的信息必须通过MPI进行通信。 因此，客户将以相反的方式（即1维-> 2维）进行上述操作，并完成主操作。 因此，是否有更好的方法可以整体上做到这一点？

Answer 1

假设线性数组和尺寸相同（这会使我的答案无效）：

这个

for(i=0;i<rows;i++) {
  for(j=0;j<cols;j++) {
    array[i*cols+j]=array1[2][i][j];
  }
}

可以替换为：

memcpy(array, array1[2], sizeof(array1[2]));

因此，这一个：

for(i=0;i<rows;i++) {
  for(j=0;j<cols;j++) {
    array[3*rows*cols+i*cols+j]=array4[2][i][j];
  }
}

将是：

memcpy(array + 3*cols*rows, array4[2], sizeof(array4[2]));

Answer 2

C指定数组以行优先顺序存储，因此由于“ 引用局部性 ”，每个i包裹每个j （每个j包裹每个k ，依此类推）将比替代数组更快。

但是，如注释中所述， memcpy()将线性复制整个空间，而忽略顺序。 因此，几乎可以肯定，情况不会更糟，只需打一个电话就能保持顺畅。 只需确保使用sizeof()来获取存储的数组的大小，因为实际的存储空间可能会比仅仅是rows*cols 。

memcpy() 可能更糟的唯一情况是，如果数组元素是指向其他内容的指针。 那时，您将只将地图复制到真实数据，而这可能并不是您想要的。