S: Bagaimanakah Peruntukan Memori Berbeza Antara Struktur Tatasusunan (SoA) dan Tatasusunan Struktur (AoS), dan Apakah Tukar Ganti Terlibat?

Susun Letak Data Struktur dan Tatasusunan

Peruntukan Memori untuk Ahli Struktur: Keterkaitan dan Padding

Dalam C/C , struct mentakrifkan jenis data komposit yang mungkin mengandungi pelbagai pembolehubah ahli jenis data yang berbeza. Sama ada ahli ini disimpan secara bersebelahan dalam ingatan bergantung pada beberapa faktor, termasuk pengkompil khusus, seni bina sistem dan takrifan struct.

Dalam contoh struct tersuai bernama "test":

<code class="cpp">struct test {
   double height;
   int    age;
   char   gender;
}</code>

Untuk contoh struct ini, sebut "ujian A," penempatan ahlinya dalam ingatan ditentukan oleh pengkompil. Dalam sesetengah kes, ahli boleh disimpan secara berurutan, mengakibatkan keterkaitan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh teknik yang dipanggil "padding", pengkompil mungkin mengoptimumkan struktur data untuk penjajaran atau sebab prestasi.

Padding menambah bait tambahan antara ahli struct untuk memastikan penjajaran yang betul, yang boleh menjejaskan ketersambungan. Jika susunan ahli dalam struct "ujian" diubah, contohnya:

<code class="cpp">struct test {
    char   gender;
    int    age;
    double height;
}</code>

pengkompil boleh memperkenalkan padding selepas "jantina" untuk menjajarkan struct kepada sempadan tertentu.

Perbezaan antara Struktur Tatasusunan dan Tatasusunan Struktur

Cara data disimpan dalam ingatan berbeza antara Struktur Tatasusunan (SoA) dan Tatasusunan Struktur (AoS).

Struktur Tatasusunan (SoA):

Dalam SoA, terdapat tatasusunan berasingan untuk setiap ahli struktur. Sebagai contoh, pertimbangkan struct dengan ketinggian, umur dan ahli jantina:

<code class="cpp">struct person {
    double height;
    int    age;
    char   gender;
};

double heights[] = {5.6, 5.8, ...};
int ages[] = {22, 25, ...};
char genders[] = {'F', 'M', ...};</code>

Array of Structures (AoS):

Dalam AoS, terdapat tatasusunan daripada tika struct, dengan setiap tika mengandungi semua ahlinya.

<code class="cpp">struct person {
    double height;
    int    age;
    char   gender;
} people[] = {{5.6, 22, 'F'}, {5.8, 25, 'M'}, ...};</code>

Reka Letak Memori:

SoA:

-----------------------------------------------------------------------------------
| double | double | double | *pad* | int | int | int | *pad* | char | char | char |
-----------------------------------------------------------------------------------

AoS:

-----------------------------------------------------------------------------------
| double | int | char | *pad* | double | int | char | *pad* | double | int | char |
-----------------------------------------------------------------------------------

SoA mempunyai padding antara tatasusunan, manakala AoS mempunyai padding dalam setiap struct.

Trade-off:

• Kebolehbacaan: AoS menjadikan setiap "objek" lebih mudah dibaca kerana ahlinya dikumpulkan.
• Lokasi Cache: AoS mungkin mempunyai lebih baik petempatan cache jika ahli diakses bersama.
• Kecekapan: SoA boleh menjadi lebih cekap jika peluang vektorisasi terdedah.
• Penggunaan Memori: SoA umumnya memerlukan kurang ingatan kerana padding berkurangan.

Atas ialah kandungan terperinci S: Bagaimanakah Peruntukan Memori Berbeza Antara Struktur Tatasusunan (SoA) dan Tatasusunan Struktur (AoS), dan Apakah Tukar Ganti Terlibat?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!