바이트 정렬이 메모리 액세스 효율성에 영향을 줍니까?

C++ 프로젝트가 적고 상대적으로 작기 때문에 바이트 정렬 문제에 관심을 가져본 적이 없습니다. 그러나 대규모 응용 프로그램에서는 바이트 정렬이 메모리 관리 및 CPU 실행 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 이 글은 일부 정보를 바탕으로 간략하게 요약한 것입니다.

우선, 첫 번째 결론은 바이트 정렬이 CPU의 실행 효율성을 향상시킬 수 있다는 것입니다. (추천 학습: pPhpstorm)

데이터 연산 시 메모리에서 데이터를 얻기 위한 CPU 실행 명령으로, 블록의 크기는 2바이트, 4바이트, 8바이트, 16바이트가 될 수 있습니다.

이때, CPU가 4바이트 이상의 데이터를 읽기 위한 시작 주소가 1이라면 최소 2개의 데이터 블록을 읽어야 하고, 그 2개의 블록에 불필요한 데이터를 버린 후 스플라이스해야 합니다. 유용한 데이터를 4바이트 데이터로 변환하여 CPU 작업을 크게 증가시키고 CPU 명령어의 실행 효율성에 영향을 줍니다. CPU가 읽는 데이터의 시작 주소가 0, 4...인 경우 한 번에 하나의 데이터 블록만 읽어야 하며 CPU의 읽기 명령은 원자적 작업입니다.

바이트 정렬은 CPU가 읽는 모든 데이터가 데이터 블록의 시작 부분에 시작 주소를 갖도록 하고, 데이터 바이트 수가 CPU 데이터 블록(세분성)보다 작은 값을 확장하여 이는 완전한 A 세분화된 메모리 공간을 차지합니다. 바이트 정렬은 데이터 가로채기 및 연결 작업으로부터 CPU를 절약합니다.

또 다른 결론은 바이트 정렬이 메모리 최적화에 유익하다는 것입니다.

구조에서 자동 바이트 정렬 원칙에 따라

typedef struct _test {
char a;
int b;
char c;
} test;

구조의 컴파일러는 구조에서 바이트 수가 가장 많은 기본 유형 int의 바이트 번호를 정렬 표준으로 사용하며, char 유형은 4바이트로 확장되므로 sizeof(test)=12이지만 이 메모리 활용 효율성은 상대적으로 낮습니다.

컴파일러에서 1바이트 정렬을 지정하면 CPU의 실행 효율성이 저하됩니다.

#praama pack(1)
typedef struct _test {
char a;
int b;
char c;
} test;
#pragma pack()

CPU 실행 효율성을 보장하면서 프로그램의 메모리를 최적화하려면 구조체의 데이터 멤버 순서를 조정해야 합니다.

typedef struct _test {
int b;
char a;
char c;
} test;

이때 구조체 멤버 b는 4바이트를 차지하며, a와 c는 다음 4바이트를 공유하며, 그 중 2개는 처음 2바이트를 차지하고, 마지막 2바이트는 바이트 정렬 중에 채워진 잘못된 데이터입니다. 이 구조는 8바이트의 메모리 공간을 차지합니다. 🎜

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