optimization - 局部性和代码优化

Question

优化器能否摆脱对空间局部性的不良使用？我正在维护一些由其他人编写的代码，并且他们的许多数组都是以随意的顺序声明的，并且每次调用它们时都会以不同的方式进行迭代。

由于代码的复杂性，每次循环阵列时都需要花费大量时间来尝试和重新管理。我在阅读汇编语言方面不够熟练，无法准确判断不同优化级别的不同之处，但我的问题是，

在编写程序时，局部性很重要，还是会被优化掉，这样我就不用担心了？

Answer 1

获得正确的位置很重要，因为它可以在运行时产生两个数量级的差异（如果您有页面错误，则为 5-6 个数量级）。

除了真正的编译器通常不会自动处理这一事实（如 Joel Falcou 所说）之外，即使是假设的编译器也很难做到这一点。在很多情况下，编译器做这样的事情甚至可能是无效的，而且很难预测什么时候是，什么时候不是。

例如，您有在 CPU 上计算的顶点数据，并将其上传到图形 API，例如 OpenGL 或 DirectX。您已经同意该 API 的某个顶点数据布局。现在编译器认为以某种方式重新排列布局更有效。砰，你死定了。
编译器应该怎么知道？

假设你有几个数组和几个指针，一些指针别名其他指针，或者由于某种原因一些指向数组中间，另一些指向开头。编译器认为以不同的顺序执行某些操作会更有效，用另一个结果覆盖一个结果。
撇开数据损坏问题不谈，假设这些数组“有点大”，所以它们肯定会被动态分配而不是在堆栈上。这意味着从编译器的角度来看，它们的起始地址是“不确定的”甚至是“随机的”。编译器将如何做出决定——在编译时——不知道一半的细节？

Answer 2

几乎没有编译器处理局部性的数据布局。它仍然是一个活跃的研究领域。