C：memcpy的速度上动态分配数组(C: memcpy speed on dynamically

我需要用下面的代码的性能帮助。它还对任意大小的两个动态分配的数组a的memcpy：

int main()
{
  double *a, *b;
  unsigned n = 10000000, i;
  a = malloc(n*sizeof(double));
  b = malloc(n*sizeof(double));
  for(i=0; i<n; i++) {
    a[i] = 1.0;
    /* b[i] = 0.0; */
  }

  tic();
  bzero(b, n*sizeof(double));
  toc("bzero1");

  tic();
  bzero(b, n*sizeof(double));
  toc("bzero2");

  tic();
  memcpy(b, a, n*sizeof(double));
  toc("memcpy");
}

TIC / TOC测量的执行时间。

在我的电脑需要0.035s memcpy的（Linux操作系统，gcc版本4.4.6）。如果我现在取消注释它初始化目标数组b中的行，代码快三倍（！） - 0.011s。

我已经使用循环代替了memcpy时观察到类似的行为。通常我并不关心这个，因为它是足够使用它之前，“初始化”的记忆。不过，我现在需要执行一个简单的内存拷贝，并做到这一点尽可能快。对数据进行初始化需要编写例如0到存储器，这是没有必要的，需要时间。我愿与所有可用内存带宽进行内存复制。

是否有一个解决这个问题？或者是它连接到Linux处理动态内存（某种懒页分配？），不能被周围的工作方式？它是如何在其他系统上？

编辑：同样的结果与GCC 4.6获得。我用-O3进行编译。

编辑：谢谢大家的意见。我也明白，内存映射需要时间。我想我只是有一个很难接受，它需要这么长时间，比实际内存访问更长的时间。代码已被修改为包括阵列的初始化的基准b。使用两个后续bzero呼叫。时序现在证明

bzero1 0.273981
bzero2 0.056803
memcpy的0.117934

显然，第一bzero呼叫确实远不止流零记忆-这是内存映射和内存归零。在另一方面，第二bzero调用需要的做的memcpy所需的时间，而这正是预期的一半 - 只写时间与读写时间。据我所知，第二bzero调用的开销必须有因OS安全原因。什么休息？我不能莫名其妙地减少它，例如使用更大的内存页？不同的内核设置？

我要指出，我在Ubuntu喘息运行此。

Answer 1:

第一bzero运行较长时间，因为（1）懒惰页分配和（2）懒惰页零初始化内核通过。而第二个原因是不可避免的，因为安全原因，懒页分配可以通过使用更大的（“庞大”）的网页进行优化。

有使用Linux上的大页面至少有两种方法。硬的方法是hugetlbfs的。简单的方法是透明大内存页。

搜索khugepaged在你的系统中的进程列表。如果存在这样的过程，支持透明大内存页，你可以，如果你改变使用它们在应用程序中malloc这样的：

posix_memalign((void **)&b, 2*1024*1024, n*sizeof(double));
madvise((void *)b, n*sizeof(double), MADV_HUGEPAGE);

Answer 2:

这也可能是懒惰的页面分配，仅适用于Linux映射在第一次访问的页面。 IIRC在Linux的新块的每一页是写入时复制一个空白页，而你的分配是大到足以需要新的区块。

如果你想解决它，你可以在4K间隔写一个字节或字。这可能会映射到内存比写入整个每一页的速度稍快的虚拟地址。

我不希望（最有效的解决方法，以迫使懒惰的内存映射发生）加（复印件）不仅仅是（复印件）未经初始化显著快b ，虽然。因此，除非有就是为什么你关心的表现只是拷贝一个具体的理由，而不是整个操作的，那么它是相当徒劳的。它的“现在支付或后付款”，后来的Linux支付，而你只测量时间以后。

Answer 3:

当然，如果你是比较INITIALISE的速度和复制到的只是复制的速度，然后初始化应包括在定时部分。在我看来，你实际上应该比较如下：

// Version 1
for(i=0; i<n; i++)
    a[i] = 1.0;

tic();

memcpy(b, a, n*sizeof(double));

toc();

为此：

// Version 2
for(i=0; i<n; i++)
    a[i] = 1.0;

tic();

for(i=0; i<n; i++)
    b[i] = 0.0;
memcpy(b, a, n*sizeof(double));

toc();

我希望这会看到你的3倍的速度提升急剧下降。

编辑：正如史蒂夫·杰索普的建议，你可能还需要测试的只有触摸每页一个条目的第三个策略：

// Version 3
for(i=0; i<n; i++)
    a[i] = 1.0;

tic();

for(i=0; i<n; i+=DOUBLES_PER_PAGE)
    b[i] = 0.0;
memcpy(b, a, n*sizeof(double));

toc();

文章来源: C: memcpy speed on dynamically allocated arrays