Java CPU缓存在C编程中无效？

这是Linux/GUN下的C程序：

#include<stdio.h>
#include<sys/time.h>
#define Max 1024*1024

int main()
{
    struct timeval start,end;
    long int dis;
    int i;
    int m=0;
    int a[Max];
    gettimeofday(&start,NULL);
    for(i=0;i<Max;i += 1){
            a[Max] *= 3;    
    }   
    gettimeofday(&end,NULL);
    dis = end.tv_usec - start.tv_usec;
    printf("time1: %ld\n",dis);

    gettimeofday(&start,NULL);
    for(i=0;i<Max;i += 16){
            a[Max] *= 3;
    }
    gettimeofday(&end,NULL);
    dis = end.tv_usec - start.tv_usec;
    printf("time2: %ld\n",dis);

    return 0;
}

#包括
#包括
#定义最大1024*1024
int main（）
{
结构timeval开始、结束；
长int dis；
int i；
int m=0；
int a[Max]；
gettimeofday（&start，NULL）；
对于（i=0；i我希望您认识到，在这些测试中，时间单位的差异是10^3。C代码比Java代码快一个数量级

在C代码中应该有
a[i]
而不是
a[Max]

至于缓存：因为您只访问C代码中的一个内存位置（这会触发未定义的行为），所以您的C测试是完全无效的

即使它是正确的，您的方法也是有缺陷的。很有可能C copiler完全跳过了乘法运算，甚至整个循环，因为没有什么取决于它们的结果

第一次运行耗时较长，第二次运行耗时较短。无论如何，数据都必须加载到缓存中，这需要时间。加载数据后，对该数据的操作所需时间较短

Java可能根本不使用缓存（不太可能），或者甚至在执行循环之前就将整个数组预加载到缓存中。这可以解释执行时间相等的原因。
您有三种缓存大小，它们通常是


L1:32 KB（数据），4个时钟周期
L2:256KB，10-11个时钟周期
L3:3-24 MB。40-75个时钟周期

任何大于此值的内容都无法放入缓存，就好像您只是在内存中滚动，就好像它们不在那里一样

我建议您编写一个测试，根据经验计算CPU缓存大小，这是一个很好的练习，可以帮助您理解这一点。顺便说一句，您不需要使用
*=
来练习缓存，因为这可以练习ALU。也许您可以使用一个更简单的操作；）

就Java代码而言，很可能它还没有编译，因此您看到的是interperator的速度，而不是内存访问

我建议您在较小的内存大小上重复运行测试至少2秒，并取平均值。
要查找执行时间，请在
C
code中选择System.nanoTime（）而不是System.currentTimeMillis（）。语句
a[Max]*=3
将修改数组末尾的内存。您的意思是
a[I]
？是的，这是个错误，a[i]是正确的。+1指出Java结果很可能是伪造的。@StephenC如果在实际用例中，您只需要调用此方法一次就可以获得此数据集大小。在这种情况下，您很可能不关心性能，尤其是在使用选择排序时。@PeterLawrey谢谢，我将尝试一下您的answer
public class Cache1 {
public static void main(String[] args){
    int a[] = new int[1024*1024*64];

    long  time1 = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<a.length;i++){
        a[i] *= 3;
    } 
    long time2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(time2 - time1);

    time1 = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<a.length;i += 16){
        a[i] *= 3;
    }
    time2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(time2 - time1);
}
}