為什么我的程序在完全循環8192個元素時會變慢？以下是相關程序的摘錄。矩陣img[][]的大小為SIZE×SIZE，并在以下位置初始化：img[j][i] = 2 * j + i然后，你創建一個矩陣res[][]，這里的每個字段都是img矩陣中它周圍9個字段的平均值。為簡單起見，邊框保留為0。for(i=1;i<SIZE-1;i++)
for(j=1;j<SIZE-1;j++) {
res[j][i]=0;
for(k=-1;k<2;k++)
for(l=-1;l<2;l++)
res[j][i] += img[j+l][i+k];
res[j][i] /= 9;}這就是該計劃的全部內容。為了完整起見，以下是之前的內容。沒有代碼。如您所見，它只是初始化。#define SIZE 8192float img[SIZE][SIZE]; // input imagefloat res[SIZE][SIZE]; //result of mean filterint i,j,k,l;for(i=0;i<SIZE;i++)
for(j=0;j<SIZE;j++)
img[j][i] = (2*j+i)%8196;基本上，當SIZE是2048的倍數時，此程序很慢，例如執行時間：SIZE = 8191: 3.44 secs
SIZE = 8192: 7.20 secs
SIZE = 8193: 3.18 secs編譯器是GCC。據我所知，這是因為內存管理，但我對這個主題并不太了解，這就是我在這里問的原因。另外如何解決這個問題會很好，但如果有人能解釋這些執行時間，我已經足夠開心了。我已經知道malloc / free了，但問題不在于使用的內存量，它只是執行時間，所以我不知道這會有多大幫助。
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差異是由以下相關問題引起的相同超對齊問題引起的：
但那只是因為代碼還有另外一個問題。
從原始循環開始：
for(i=1;i<SIZE-1;i++)
for(j=1;j<SIZE-1;j++) {
res[j][i]=0;
for(k=-1;k<2;k++)
for(l=-1;l<2;l++)
res[j][i] += img[j+l][i+k];
res[j][i] /= 9;}首先注意兩個內環是微不足道的。它們可以按如下方式展開：
for(i=1;i<SIZE-1;i++) {
for(j=1;j<SIZE-1;j++) {
res[j][i]=0;
res[j][i] += img[j-1][i-1];
res[j][i] += img[j ][i-1];
res[j][i] += img[j+1][i-1];
res[j][i] += img[j-1][i ];
res[j][i] += img[j ][i ];
res[j][i] += img[j+1][i ];
res[j][i] += img[j-1][i+1];
res[j][i] += img[j ][i+1];
res[j][i] += img[j+1][i+1];
res[j][i] /= 9;
}}這樣就留下了我們感興趣的兩個外環。
現在我們可以看到問題在這個問題中是一樣的：為什么在迭代2D數組時，循環的順序會影響性能？
您是按列而不是按行迭代矩陣。
要解決此問題，您應該交換兩個循環。
for(j=1;j<SIZE-1;j++) {
for(i=1;i<SIZE-1;i++) {
res[j][i]=0;
res[j][i] += img[j-1][i-1];
res[j][i] += img[j ][i-1];
res[j][i] += img[j+1][i-1];
res[j][i] += img[j-1][i ];
res[j][i] += img[j ][i ];
res[j][i] += img[j+1][i ];
res[j][i] += img[j-1][i+1];
res[j][i] += img[j ][i+1];
res[j][i] += img[j+1][i+1];
res[j][i] /= 9;
}}這完全消除了所有非順序訪問，因此您不再在大功率二次上獲得隨機減速。
酷睿i7 920 @ 3.5 GHz
原始代碼：
8191: 1.499 seconds8192: 2.122 seconds8193: 1.582 seconds
互換的外循環：
8191: 0.376 seconds8192: 0.357 seconds8193: 0.351 seconds
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