Arrays 链表与数组：物理内存中哪个更连续？

数组在物理内存中不一定是连续的，尽管它们在虚拟地址空间中是连续的。但是可以说，与链表相比，物理内存中数组的“整洁度”要高得多吗？那么，对于缓存友好型程序来说，哪一个更好呢？

连续内存比非连续内存更适合缓存的原因有两个：

如果数据是连续存储的，那么数据可能存储在更少的内存中（在大多数平台上是64字节块）。在这种情况下，所有数据都将装入缓存的可能性更高，加载新缓存线的频率也会更低。如果数据不是连续存储的，而是分散在许多随机内存位置，则每个缓存线中可能只有一小部分包含重要数据，而其余缓存线则包含不重要的数据。在这种情况下，需要更多的缓存线来缓存所有重要数据，如果缓存不够大，无法存储所有这些缓存线，那么缓存效率将降低

硬件在预测下一个要预取的缓存线方面会做得更好，因为很容易预测顺序访问模式。根据链表的元素是否分散，对链表的访问模式可能是随机和不可预测的，而对数组的访问模式通常是顺序的

您是对的，即使数组在中连续存储，也不一定意味着数组也在物理地址空间中连续存储

但是，这与我在回答的#1）中所作的陈述无关，因为缓存线不能与缓存线的边界重叠。在虚拟地址空间和物理地址空间中，单个内存页的内容始终是连续的

但你是对的，这可能与我在回答第2段中的陈述有关。假设内存页大小为4096字节（在x64平台上是标准的），缓存线大小为64字节，则每个内存页有64条缓存线。这意味着每64条缓存线都可能位于物理地址空间中的“跳转”边缘。因此，每64条缓存线都可能被硬件缓存预取器预测失误。此外，缓存预取器可能无法立即适应这种新情况，因此在能够可靠地再次预测下一个缓存线并及时预加载它们之前，它可能无法预取多个缓存线。然而，作为一名应用程序程序员，您不必担心这一点。操作系统负责安排虚拟内存空间到物理内存空间的映射，这样就不会有太多可能对性能产生负面影响的“跳跃”。如果您想阅读更多关于此主题的内容，您可能需要阅读以下研究论文：

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通常，数组在缓存效率方面优于链表，因为它们总是连续的（在虚拟地址空间中）。

我认为这个问题只关注一个问题！我投票赞成重新讨论这个问题。即使这篇文章包含几个问题，这些问题也是如此密切相关，以至于它们实际上是一个问题。此外，我不认为这个问题太广泛。