Memory 为什么64位对齐异或的运行速度不快于32位对齐异或？

我想测试两个内存块的速度，我在64位机器（4M缓存）上做了一个实验，分别对32位对齐和64位对齐的两个内存区域进行异或。我认为64位对齐区域的异或比32位对齐区域的异或快得多，但两种异或的速度是相同的

代码：

void region\u xor\u w32（无符号字符*r1，/*区域1*/
无符号字符*r2，/*区域2*/
无符号字符*r3，/*和区域*/
int nbytes）/*区域中的字节数*/
{
uint32_t*l1；
uint32_t*l2；
uint32_t*l3；
uint32_t*ltop；
无符号字符*ctop；
ctop=r1+N字节；
ltop=（uint32_t*）ctop；
l1=（uint32_t*）r1；
l2=（uint32_t*）r2；
l3=（uint32_t*）r3；
而（l1

结果:

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我认为这是由于数据匮乏。也就是说，CPU速度太快，代码效率太高，内存子系统根本跟不上。即使是以32位对齐的方式进行XORing，也比从内存中获取数据花费更少的时间。这就是为什么32位和64位对齐方法具有相同的速度——内存子系统的速度

为了演示，我复制了您的实验，但这次使用了四种不同的XORing方法：

非对齐（即字节对齐）XORing

32位对齐异或环

64位对齐异或环

128位对齐异或环

最后一个是通过实现的，它是SSE2指令集的一部分。

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如您所见，切换到128位处理并没有提高性能。另一方面，切换到每字节处理会减慢速度-这是因为在这种情况下，内存子系统仍然优于CPU。

从左到右，这是您测量的一级缓存、二级缓存和RAM总线速度。您是对的，但是为什么在64位机器中32位对齐和64位对齐的速度是相同的呢？谢谢，你在编译代码时添加了编译器优化“-O2”吗？是的，我添加了。顺便说一句，如果没有

-O2

，32位对齐的异或比64位的异或要慢（至少这是我在机器上得到的）。同样，这是因为，如果代码不理想，CPU就会成为瓶颈。

void region_xor_w32(   unsigned char *r1,         /* Region 1 */
                       unsigned char *r2,         /* Region 2 */
                       unsigned char *r3,         /* Sum region */
                       int nbytes)       /* Number of bytes in region */
{
    uint32_t *l1;
    uint32_t *l2;
    uint32_t *l3;
    uint32_t *ltop;
    unsigned char *ctop;

    ctop = r1 + nbytes;
    ltop = (uint32_t *) ctop;
    l1 = (uint32_t *) r1;
    l2 = (uint32_t *) r2;
    l3 = (uint32_t *) r3;

    while (l1 < ltop) {
        *l3 = ((*l1)  ^ (*l2));
        l1++;
        l2++;
        l3++;
    }
}

void region_xor_w64(   unsigned char *r1,         /* Region 1 */
                       unsigned char *r2,         /* Region 2 */
                       unsigned char *r3,         /* Sum region */
                       int nbytes)       /* Number of bytes in region */
{
    uint64_t *l1;
    uint64_t *l2;
    uint64_t *l3;
    uint64_t *ltop;
    unsigned char *ctop;

    ctop = r1 + nbytes;
    ltop = (uint64_t *) ctop;
    l1 = (uint64_t *) r1;
    l2 = (uint64_t *) r2;
    l3 = (uint64_t *) r3;

    while (l1 < ltop) {
        *l3 = ((*l1)  ^ (*l2));
        l1++;
        l2++;
        l3++;
    }
}