是否有性能損失在x86-64中訪問32位整數數組？

Question

對不起，如果這個問題聽起來很愚蠢。我只是模糊地認識到數據對齊的問題，從未做過任何64位編程。我正在處理一些32位x86代碼。它經常訪問一個int數組。有時會讀取一個32位整數。有時讀兩個或更多。在某些時候，我想讓代碼成爲64位。我不確定是否應該將這個int數組聲明爲int或long int。我寧願保持整數的寬度相同，所以我不必擔心差異。我有點擔心，儘管讀取/寫出與自然詞不一致的地址可能會很慢。

Answer 1

僅當加載或商店穿過對齊邊界時纔會出現未對齊罰分。邊界是通常中的較小值：硬件的自然字長

• 。 （32位或64位*）
• 數據類型的大小。

如果您在64位（8字節）體系結構上加載4字節字。它不需要是8字節對齊的。它只需要4字節對齊。

同樣，如果你在任何機器上加載一個1字節的字符，它根本不需要對齊。

_{*請注意，SIMD向量可能意味着更大的自然字大小。例如，16字節的SSE在x86和x64上仍然需要16字節對齊。 （除非明確錯位加載/存儲）}

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因此，在短期，不，你不必擔心數據對齊。語言和編譯器很難阻止你擔心它。

所以只要堅持任何數據類型對你最有意義。

Answer 2

有可以在這裏找到很多很好的信息： Performance 32 bit vs. 64 bit arithmetic

甚至更​​多的信息https://superuser.com/questions/56540/32-bit-vs-64-bit-systems，這裏的答案聲稱見過的最糟糕的5％放緩（從應用的角度，而不是單個操作）。

簡短的回答是否定的，你不會採取性能打擊。

Answer 3

64位x86 CPU仍然針對高效處理32位值進行了大量優化。即使在64位操作系統上，訪問32位值的速度至少與訪問64位值的速度一樣快。在實踐中，它實際上會更快，因爲更少的緩存空間和內存帶寬被消耗。

Answer 4

無論何時訪問任何內存位置，整個高速緩存行都會讀入L1高速緩存，並且對該行中任何內容的任何後續訪問都儘可能快。除非你的32位訪問跨越一個緩存行（如果它是32位對齊，那麼它不會），它將像64位訪問一樣快。