轉載：點擊打開鏈接 作者：chen825919148

1.8.2，循環語句的注意點

【建議1-27】在多重循環中，如果有可能，應當將最長的循環放在最內層，最短的循環放在最外層，以減少CPU跨切循環層的次數。

例如：

************************************以上是原文************************************

其實，右邊的循環之所以比左邊的效率高，本質原因并非是循環長短的問題，而是與程序訪問的局部性和Cache命中率有關。計算機專業畢業的學生應該很清楚這個問題，在《操作系統》和《體系結構》課程中一般都會探討此問題。我們知道，數組在計算機中是行優先存儲的（即本行的最后一個元素與下一行的第一個元素地址相鄰），左邊的循環中，依次訪問的是變量a[0][0]，a[1][0]，a[2][0]，……，a[99][0]，a[0][1]，a[1][1]，a[2][1]，……，a[99][1]，……這實際上是按照列優先的原則在訪問數組元素。如果Cache容量相對于數組容量而言不夠大，考慮一個極端情況，假設Cache只有一個塊，只能存儲一行數據，則每訪問一個元素就會發生一次Cache失效，就需要訪問一次主存，讀入一塊數據，導致存儲系統效率低下，明顯影響操作延遲。而右邊的循環采用的是行優先訪問原則，與元素存儲順序一致。基于同樣的假設，此時只有訪問新一行的第一個數據時才發生Cache失效，通過訪問主存讀入一塊連續的數據（恰為數組的一行），此后訪問同行數據便可直接使用Cache中緩存的數據，直到訪問下一行的第一個數據。Cache失效率降低了，整個存儲系統的平均訪問延遲降低了，顯然程序執行效率較高。

內外循環交換是優化程序性能的重要手段之一，右邊程序的存儲訪問局部性較好，建議如此編程。