12、数据设计与性能模型：从多维数组到缓存优化

数据设计与性能模型：从多维数组到缓存优化

在编程中，数据的设计和组织方式对程序的性能有着至关重要的影响。本文将深入探讨多维数组的内存分配、不同数据结构的性能特点，以及缓存优化的相关知识。

多维数组的内存分配

在C和C++中，虽然Fortran语言对多维数组有很好的支持，但C和C++并没有内置的原生多维数组。不过，有提议在2023年的C++标准修订中添加对原生多维数组的支持。在此之前，多维数组的内存分配是非常重要的。

以下是一个 calc2d.c 的示例代码，展示了如何进行二维数组的内存分配和访问：

#include "malloc2D.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i, j;
    int imax=100, jmax=100;

    double **x = (double **)malloc2D(jmax,imax);

    double *x1d=x[0];                 
    for (i = 0; i< imax*jmax; i++){   
        x1d[i] = 0.0;                  
    }                                 

    for (j = 0; j< jmax; j++){      
        for (i = 0; i< imax; i++){   
            x[j][i] = 0.0;            
        }