多維陣列與平面陣列-性能比較

Question

使用以下方法之一時是否存在任何性能問題？ 哪個更快（如果有）？ 如果有任何性能測試，那就太好了。

多維數組：

// Using multidimmentional array:
int ****multidim_arr;
// ... initialization, etc. ...
int val = multidim_arr[a][b][c][d];

平面數組：

// Using flat array (or single array)
int *flat_arr;
// ... initialization, etc. ...
int val2 = flat_arr[a * a_lvl + b * b_lvl + c * c_lvl + d];

更新：

數組具有固定的大小，但是內存是由malloc（）函數分配的，因為在程序運行時大小是已知的。

Answer 1

與所有性能問題一樣，剖析並查看。 但是，很可能扁平陣列會更快。 那是因為您沒有將多維數組與平面數組進行比較-您將指針數組與...的指針數組與具有平面數組的數組進行了比較。

多維數組將為int multidim_array[dim1][dim2][dim3][dim4] 。 並且可以預期它具有與平面陣列相同的速度。 那是因為那在內存中是連續的。

另一方面，您的指針基於指針，因此每個分片位於不同的內存位置，這意味着額外的提取，高速緩存未命中等。這幾乎肯定會比較慢。

Answer 2

這取決於您如何遍歷元素和大小。 在這種情況下，性能很大程度上取決於緩存性能（命中率/未命中率）。

很難一概而論。

因為對元素的訪問更直接，所以“平面”數組往往會更快。 您只需計算一次索引。 同樣，“扁平”是指連續存儲塊，其中可以在一個表達式中計算元素的索引。 我希望int a[X][Y][Z][W]與int a[X*Y*Z*W]一樣快地工作，您為手動獲取索引而執行的計算與compielr相同。

真正的區別是int**** a;

具有多維“指針”數組。 這實際上是高級指針引用，您需要在每個級別上獲取適當的地址。 在某些情況下，這可能會嚴重影響性能。