c - 二维数组与一维数组的性能

Question

在 C 语言中，m×n 二维数组与长度为 m×n 的一维数组(对于较大的 m 和 n 值)在时间和空间上是否存在差异？使用一维数组访问元素会更快吗？

Answer 1

在 C 中，二维数组只是一维数组的简洁索引方案。就像一维数组一样，二维数组分配单个连续内存块，A[row][col] 表示法类似于说 A[row*NCOLS+col].

通常，如果您要使用一维数组实现自己的多维数组，您会编写一个索引函数:

int getIndex(int row, int col) { return row*NCOLS+col; }

假设您的编译器内联此函数，此处的性能将与您使用二维数组的内置“索引函数”完全相同。

举例说明:

#define NROWS 10
#define NCOLS 20

这个:

int main(int argc, char *argv[]) {
    int myArr[NROWS*NCOLS];
    for (int i=0; i<NROWS; ++i) {
       for (int j=0; j<NCOLS; ++j) {
          myArr[getIndex(i,j)] = i+j;
       }
    }
    return 0;
}

应该执行与此相同的操作:

int main(int argc, char *argv[]) {
    int myArr[NROWS][NCOLS];
    for (int i=0; i<NROWS; ++i) {
       for (int j=0; j<NCOLS; ++j) {
          myArr[i][j] = i+j;
       }
    }
    return 0;
}

虽然是AraK pointed out ，如果你经常在行中跳跃，并且行非常大，你可能会遇到很多页面错误......在这种情况下，自定义索引功能(行和列切换)可能会有所帮助，但也可以简单地更改将二维数组中的哪些维度视为行，将哪些维度视为列。