记得刚学习C++那会这个问题曾困扰过我，后来慢慢形成了不管什么时候都用一维数组的习惯，再后来知道了在一维数组中提出首列元素地址进行二维调用的办法。可从来没有细想过这个问题，最近自己写了点代码测试下，虽然还是有些不明就里，不过结果挺有意思。
为了避免编译器优化过度，用的是写操作，int，测试分为不同大小的空间，同样大小空间不同的行和列数。分别记录逐行写入，逐列写入，按间隔写入，空间申请和释放的时间。
测试代码
一维数组的申请和释放
1 // Create 2 int *m = new int[n_row * n_col]; 3 4 // Free 5 delete [] m;
二维数组的申请和释放
1 // Create 2 int **m = new int*[n_row]; 3 for ( int i = 0; i < n_row; ++i ) 4 m[i] = new int[n_col]; 5 6 // Free 7 for ( int i = 0; i < n_row; ++i ) 8 delete [] m[i]; 9 delete [] m;
逐行写入
1 for ( int i = 0; i < n_row; ++i ) 2 { 3 for ( int j = 0; j < n_col; ++j ) 4 { 5 matrix[i * n_col + j] = answer; 6 // matrix[i][j] = answer; 7 } 8 }
逐列写入
1 for ( int j = 0; j < n_col; ++j ) 2 { 3 for ( int i = 0; i < n_row; ++i ) 4 { 5 matrix[i * n_col + j] = answer; 6 // matrix[i][j] = answer; 7 } 8 }
按间隔写入
1 for ( int i = 0; i < n_row; ++i ) 2 { 3 for ( int j = 0; j < n_col; ++j ) 4 { 5 int row = i * 7 % n_row; 6 int col = j * 11 % n_col; 7 matrix[i * n_col + j] = answer; 8 // matrix[i][j] = answer; 9 } 10 }
不是很确定这种测试是否很合理，不过大体上能体现我要测的东西了。需要注意的是逐行写入中为了简便我用的是写入一个叫answer的变量，其实情况应该更泛化，否则用memset或者std::fill也许会更快？逐列写入的代码本科课程级别的典型反面代码例子，这里也仅仅是为了测试。
仅仅从编译的角度来看主要的差别在下面两句：
1 matrix[i * n_col + j] = answer; 2 matrix[i][j] = answer;
来看一下对应的汇编代码：
1 ; matrix[i * n_col + j] = answer; 2 mov edx, DWORD PTR _i$3[ebp] 3 imul edx, DWORD PTR _n_col$[ebp] 4 add edx, DWORD PTR _j$2[ebp] 5 mov eax, DWORD PTR _matrix$[ebp] 6 mov ecx, DWORD PTR _answer$[ebp] 7 mov DWORD PTR [eax+edx*4], ecx
1 ; matrix[i][j] = answer; 2 mov ecx, DWORD PTR _i$4[ebp] 3 mov edx, DWORD PTR _matrix$[ebp] 4 mov eax, DWORD PTR [edx+ecx*4] 5 mov ecx, DWORD PTR _j$3[ebp] 6 mov edx, DWORD PTR _answer$[ebp] 7 mov DWORD PTR [eax+ecx*4], edx
都是6条指令，体系学得不好，所以也看不出哪个更快。这里用的是Visual Studio编译，因为本人gcc用得不熟，不知道怎么生成这么直观的汇编和C++对应，效率上而言Linux下还是比Windows高一些，不过为了统一，之后的测试也基于Windows。当然上面的是没有优化的编译，如果开了优化(VS /O2)，汇编指令大概也都是4、5条的样子，因为/O2优化后的汇编代码结构不是很直观，这里就不贴了。（另一方面也是由于我的汇编水平很弱，看不出什么）