Услышал, что построчно компьютер быстрее считывает матрицу чем по столбцам. Почему?

Относительно недавно , преподаватель линейной алгебры и геометрии сказал , что построчно компьютер быстрее считывает матрицу чем по столбцам и опираясь на это , можно ускорить время работы программы. Я спросил у него с чем это связано , он начал мне втирать о иерархии памяти и тд.
Я кивая головой сделал вид что мне понятно , но ничего не понял Может у кого то получиться объяснить мне это простым языком ?
Меня действительно заинтересовал данный вопрос , ибо мне не понятно , какая вообще разница для компьютера считывать информацию построчно или по столбцу.

0

Хмм... тоже интересно, пусть даже это так и действительно связано с иерархией памяти. Для меня не понятно другое, каким образом можно добиться программным способом, чтоб данные записывались в ячейки (кэша или ОЗУ)памяти построчно.

0

Эх люди видимо вы не помните про адресную арефметику

двухмерный массив mas[count1, count2] в памяти представлен в виде одномерного массива mas[count1*count2] соответственно прочитать строчку массива будет быстрее чем столбец т. к. для каждого элемента столбца нужно вычислить его местоположение и прочитать значение по указанному адресу при этом весь масив зачастую засунуть в кеш процессора не удасться, но если читать по строчно то каждую строку можно засунуть в кеш процессора как фрагмент памяти соответственно скорость обработки массива будет выше по строчно чем по столбцам, но данное различие начинает играть роль при очень больших размерах массива к примеру mas[1000,1000] of long

3

агерон, с вами полностью согласен, но понять не могу каким способом засунуть в нужные адреса кэша нужные данные, чтоб потом они читались построчно.

0

мама Стифлера,
транспонируй матрицу, работай со строками

1

Это от языка программирования еще зависит. Если С/С++, то да, если fortran, то он как раз размещает массивы в памяти компа по столбцам.

1

Сообщение от evil_tourist Я кивая головой сделал вид что мне понятно , но ничего не понял Может у кого то получиться объяснить мне это простым языком ?

Простым языком. Современный процессор добирается до памяти не напрямую. Он работает с промежуточным хранилищем - кешем. Пока нужные данные в кеше процессор работает с ними быстро. А вот когда нужных данных в кеше нет, то процессору приходится ждать пока они будут подгружены из памяти в кеш и это медленно. Подгрузка данных в кеш идет порциями, которые называются линиями.
Так вот пусть линия кеша 64 байта и наш матрица (пусть 100x100) выровняна на адрес, кратный 64 (компилятор, если включить у него опцию оптимизации структуры данных программы на такие кратные адреса выравнивает). Тогда, когда программа прочитает первый элемент матрицы типа целое (4 байта), до кучи в кеш подчитаются еще 15 элементов матрицы из той-же строки. И если работать по строкам, то эти 15 элементов будут обработаны быстро. И только потом начнется подгрузка новой линии в кеш. То есть одна медленная подгрузка данных из памяти в кеш будет приходиться на 16 обработанных элементов матрицы. А вот если работать по столбцам, то при обработке каждого элемента матрицы придется подгружать из памяти новую линию в кеш (потому-что от столбца до столбца по адресам далеко) и это будет заметно медленнее.

2