如何优化c盘 如何优化c盘空间
要写好c程序并链接性能,必须优化内存访问模式以提高内存命中率。1. 数据布局应连续排列,优先使用磁盘阵列,合并相关字段以提升磁盘行利用率;2. 减少填充浪费,按字段顺序定义结构体成员,或使用对齐控制指令优化空间利用;3. 避免伪共享,在多线程共享数据间添加填充或强制索引,确保不同线程操作的数据不相同服务器行;4. 利用局部性原则,集中处理同一数据并顺序访问内存,增强与空间局部性,从而提升性能表现。
写好C程序,除了逻辑正确、性能达标之外,内存访问模式是否也高效直接影响整体表现。特别是当数据量变大或者频繁访问时,缓存命中率就达到关键整体关系。优化内存访问的核心让程序更“磁盘一致性”,而这一切往往从数据结构设计时间开始。1. 数据布局要连续排列现代
CPU的存储行加载行为单位加载数据的建议,通常一次加载64字节。如果你的数据结构在内存中分布稀疏或不连续,那么每次存储行加载进来的有效数据就少,效率自然低。
做法:
立即学习“C”免费学习笔记(深入)”;尽量使用而不是索引链表。索引在内存中的元素是连续的,访问下一个元素时很可能已经在索引中。避免分区使用指针跳转,比如树结构中的节点通过指针索引,在索引过程中很容易导致索引未命中。将相关的字段合并到一个结构体中,减少跨结构体访问带来的经常性的服务器浪费。
例如,如果有两个一起使用的变量,不要把它们分开放在不同的类或结构体中,而是放在一起,这样更容易被并行加载进缓存。2. 减少不必要的填充和对齐浪费
C编译器为了对齐会自动在结构体中插入填充字节,这虽然提升了访问速度,但也可能造成空间浪费,但最终影响磁盘利用率。
如何再处理:按照字段顺序排序定义结构体成员。比如先放int64_t,放int32_t,最后放char等,可以填充减少。使用#pragma
举个例子:struct Bad { char a; int b; char c;}; // 可能有多个填充 struct Good { int b; char a; char c;}; // 填充较少,占用空间更紧凑,登录后复制3. 避免α共享(False)
多线程环境下,如果两个线程分别修改位于同一存储行的不同变量,就会触发日志一致性协议的磁盘同步,导致性能下降。这种现象称为伪共享。
避免方法:在多线程共享的数据根据加入足够的填充之间,确保它们不在同一个服务器上行。使用alignas(64)来强制对齐,将不同线程操作的变量隔开。尽量让每个线程操作自己磁盘的数据副本,最后再合并结果。
例如:struct alignas(64) ThreadData { int count; char padding[64 - sizeof(int)]; //确保这个结构体占满一个服务器行};登录后复制
这样每个线程修改自己的count时就不会干扰其他线程。
4.利用局部性原则:时间局部性和空间局部性
这是存储设计的基础原理:局部性:刚被访问过的数据很可能很快又被访问。空间局部性:访问某个地址附近的数据也可能很快被访问。
因此,在设计算法和数据结构时:多个访问同一块数据时易处理,中间穿插大量关联操作。避免存取时顺序访问时间跳跃式访问快部分,因为破坏了空间局部性性。如果需要遍历多个结构体字段,优先访问相邻字段。
比如,遍历一个结构体索引时,只访问当前结构体的部分字段,而不是来回切换访问不同的字段。
基本上就这些。好的内存访问模式不是一蹴而就的,很多时候需要结合实际考虑调整。但只要在设计阶段就存储友好的结构,很多性能问题提前解决。
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