计算机局部性原理

2025-08-21

局部性原理是计算机科学中一个基础且重要的概念,它描述了程序在执行过程中访问内存时的一种可预测的行为模式。正是基于这个原理,诸如缓存、虚拟内存等能显著提升系统性能的技术才得以实现。


局部性原理主要分为两类:


时间局部性: 如果一个内存位置被访问了,那么它很可能在不久的将来被再次访问。

例子: 循环。在循环中,循环体内的指令(i++, sum += array[i])会被反复执行。同样,循环变量 i 也会被频繁读写。


空间局部性: 如果一个内存位置被访问了,那么它附近的内存位置也很可能很快被访问。

例子: 顺序遍历数组。当你访问 array[0] 时,接下来很可能会访问 array[1], array[2] 等,因为这些数据在内存中是连续存储的。