某型CPU的一級數據緩存大小爲16K字節，cache塊大小爲64字節；二級緩存大小爲256K字節，cache塊大小爲4K字節，採用二路組相聯。經測試，下面兩段代碼運行時效率差別很大，請分析哪段代碼更好，以及可能的原因。
爲了進一步提高效率，你還可以採取什麼辦法？
A段代碼：
int matrix[1023][15];
const char *str = "this is a str";
int i, j, tmp, sum = 0;
tmp = strlen(str);
for(i = 0; i < 1023; i++)
for(j = 0; j < 15; j++)
sum += matrix[i][j] + tmp;
B段代碼 ：
int matrix[1025][17];
const char *str = "this is a str";
int i, j, sum = 0;
for(i = 0; i < 17; i++)
for(j = 0; j < 1025; j++)
sum += matrix[j][i] + strlen(str);A段代碼效率要遠遠高於B段代碼，原因有三：
1、
B效率低最要命的地方就是每次都要調用strlen()函數，這是個嚴重問題，屬於邏輯級錯誤。假設A的兩層循環都不改變，僅僅是把A的那個循環裏面的temp換成strlen()調用，在Windows 2000 (Intel 雙) 下測試，竟然是A的執行時間的3.699倍。（這裏沒有涉及不同CPU有不同的Cache設計）僅僅是這一點就已經說明B段代碼垃圾代碼。
2、
這也是一個邏輯級的錯誤。在這裏我們再做個試驗，A、B段代碼分別採用大小一樣的數組[1023][15]、[1023][16]、[1023][17]，只是在循環上採取了不同的方式。兩者在運行時間上也是有很大差異的了。B的運行時間大概是A的1.130倍。
那麼這是因爲什麼呢？其實也很簡單，那就是A段代碼中的循環執行語句對內存的訪問是連續的，而B段代碼中的循環執行語句對內存的訪問是跳躍的。直接降低了B代碼的運行效率。
這裏不是內層循環執行多少次的問題，而是一個對內存訪問是否連續的問題。
3、
A的二維數組是[1023][15]，B的二維數組是[1027][17],在這裏B段代碼有犯了一個CPU級錯誤（或者是Cache級的錯誤）。
因爲在Cache中數據或指令是以行爲單位存儲的(也可以說是Cache塊)，一行又包含了很多字。如現在主流的設計是一行包含64Byte。每一行擁有一個Tag。因此，假設CPU需要一個標爲Tag 1的行中的數據，它會通過CAM對Cache中的行進行查找，一旦找到相同Tag的行，就對其中的數據進行讀取。
A的是15 *4B ＝ 60B，一個Cache行剛好可以存儲。B的是17*4B ＝ 68B，超過了一個Cache行所存儲的數據。很明顯17的時候命中率要低於15的時候。
現在我們先不管A、B的循環嵌套的順序，僅僅拿A段代碼來做個試驗，我們將會分三種情況來進行：
[1023][15] [1023][16] [1023][17]
運行結果並沒有出乎意料之外 17 的時候的運行時間大概是 15 的時候的1.399倍，除去有因爲17的時候多執行循環，17/15 ＝ 1.133 。進行折算，17的時候大概是15的時候的1.265倍。
16的時候的執行時間要比15的時候的執行時間要短，因爲是16的時候，Cache命中率更高。16/15 ＝ 1.066 ，而15的執行時間卻是16的1.068倍，加上16多執行的消耗，進行折算，15的時候大概是16的時候執行時間的1.134倍。
因爲A段代碼是15，而B段代碼是17，在這一點上B段代碼的效率要低於A段代碼的效率。這是一個CPU級的錯誤（或者是Cache級的錯誤），這裏涉及到Cache的塊大小，也就涉及到Cache命中率，也就影響到代碼效率。
不再假設什麼，僅僅對A段和B段代碼進行測試，B段代碼的執行效率將是A段代碼執行效率的3.95倍。當然最大的罪魁禍首就是B中的重複調用strlen()函數。後面兩個錯誤告訴我們當需要對大量數據訪問的時候，一定要注意對內存的訪問要儘量是連續而且循環內層的訪問接近Cache的塊大小，以提高Cache的命中率，從而提高程序的運行效率。
所以可以對代碼進行一下修改：#define XX 15
#define YY 1023
int matrix[XX][YY];
const char *str = "this is a str";
int i, j, tmp, sum = 0;
tmp = strlen(str);
for(i = 0; i < XX; i++)
for(j = 0; j < YY; j++)
sum += matrix[i][j] + tmp;這個程序僅僅是把數組的聲明給顛倒了一下，循環也顛倒了一下，看起來和運行起來和上面給出的A段代碼沒有多大的區別。但是如果當XX很小，比如：8，那麼這段程序和給出的A段代碼就有區別了。這是因爲這樣做可以提高Cache的命中率。