我們先看一個例子：

有這么兩個程序：它們的目的就是將數(shù)組x中的數(shù)，按照下標累加到數(shù)組y中，最后在把數(shù)組y中的數(shù)據(jù)累加到一個數(shù)dest里面。為了驗證效果，我們將這個過程重復(fù)10000遍。

Prog 1 Prog2

這兩個程序的區(qū)別就在Prog2中紅框里面的內(nèi)容。那么哪個程序運行的更快呢？

話不多說，我們看實際的結(jié)果：

這里為了說明效果，我們編譯的時候，并沒有采用優(yōu)化（編譯優(yōu)化，確實可以提高程序運行的效率，但是過高的編譯優(yōu)化等級會有一定的副作用，另外編譯器優(yōu)化也具有一定的局限性，高效的代碼仍然應(yīng)該是我們追求的目標）。可以看到，Prog2要明顯比Prog1快。

要想理解上面的例子，我們必須先介紹一下寄存器和匯編代碼的相關(guān)知識：

寄存器

CPU內(nèi)部用來存放數(shù)據(jù)的一些小型存儲區(qū)域， 注意寄存器是在CPU內(nèi)部，受限于CPU的物理尺寸，寄存器數(shù)量不會太多。我們只需要記住兩點：

1） 寄存器和CPU的L1 cache相比，速度雖然還在一個數(shù)量級，但是L1 cache的訪問速度還是要慢幾倍。具體的數(shù)據(jù)見下文表2

2） CPU只能從寄存器直接取數(shù)據(jù)或者指令，如果取不到，獲取的順序是L1-》L2-》L3-》主存-》磁盤。

從下文表2中可以看出，如果cpu的cache訪問miss了，性能損失還是很大的。如果內(nèi)存里面再miss了，那對性能來說不亞于一場災(zāi)難了。

計算機訪問速度分級：

表1 時間單位

以3.3GHz的CPU為例：

表2 系統(tǒng)的各種延時

正如你所見，CPU周期的時間非常短，這段時間，光的速度大約只能走0.5米。想象一下，是不是非常震撼？

x86-64 CPU的整數(shù)寄存器：

我們無需刻意去記住這些寄存器的名稱，不同架構(gòu)的寄存器的數(shù)量和名稱也不一樣，我們只要知道他們是cpu內(nèi)部的效率極高的存儲單元即可。

回到前面的例子，為什么Prog2要比Prog1快，是因為Prog2里面用DEST這個局部變量代替了dest。DEST是一個局部變量，在匯編指令里是直接訪問寄存器，而dest則需要去訪問內(nèi)存cache。