C++ 硬件缓存预取:`__builtin_prefetch` 优化内存访问模式

好的,各位观众老爷,欢迎来到今天的“C++硬件缓存预取:让CPU跑得更快一点点”特别节目!今天我们不聊八卦,不谈人生,就聊聊怎么让我们的C++代码在硬件层面更高效地运行。 前言:CPU和内存的小秘密 在我们深入__builtin_prefetch这个神奇的指令之前,先来回顾一下CPU和内存之间不得不说的故事。各位都知道,CPU运算速度飞快,而内存访问速度相对较慢。为了弥补这个速度差距,现代CPU引入了缓存(Cache)。 想象一下,你是个图书馆管理员(CPU),书架(内存)离你的办公桌(CPU核心)很远。每次你要借一本书(数据),都得跑很远去书架取,效率太低了!于是,你在办公桌旁边放了一个小书架(Cache),把你经常借的书放在上面。这样,大部分时候你都不用跑远路了。 缓存的原理就是这样:CPU会把一部分内存数据复制到速度更快的缓存中。当CPU需要数据时,首先查找缓存,如果找到了(Cache Hit),就直接读取;如果没找到(Cache Miss),就从内存中读取,并把读取到的数据复制到缓存中。 硬件缓存预取:未雨绸缪的策略 缓存虽然好用,但也有局限性。当CPU需要的数据不在缓存中时, …