如何優化程式效能

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這篇筆記主要是摘抄了具體的**示例，從**中體會如何優化程式的效能，《深入理解計算機系統》已經看了近三分之二了，越看越發現自己懂得太少太少了，正在題圖中的絕望之谷徘徊（我自認為是這樣），至少比在愚昧山峰左邊的山腳徘徊要好很多。

我們的編譯器已經提供了很好的優化機制，但是還有很多細節編譯器優化不到，或者說沒膽量去優化，因為有一些激進的優化很有可能會違背程式設計師的初心。

// 第一種
void
twiddle1
(long
*xp,
long
*yp)
// 第二種
void
twiddle2
(long
*xp,
long
*yp)

例如上面的程式，看到第一種寫法，我們可能很容易的就想到第二種寫法，但是編譯器卻不會把它變成這種寫法。乍看它們沒什麼區別，我們來分析一下記憶體引用。第一種需要 3 次記憶體引用，即讀\*xp、讀\*yp、寫\*xp；而第二種卻需要 6 次記憶體引用，即2 次讀\*xp、2 次讀\*yp、2 次寫\*xp。所以第一種的效能要比第二種好。

那編譯器看到第一種為什麼就想不到第二種寫法呢？這不是很簡單的規則嗎？實際上上面的程式存在xp = yp的情況，即兩個指標指向同乙個記憶體位置。

// 第一種
*xp +
=*yp;
// xp 處存放的值乘以 2
*xp +
=*yp;
// xp 處存放的值乘以 2
// 第二種
*xp +=2
**yp;
// xp 處存放的值乘以 3

可以看到，當它們都指向同一塊記憶體時，第一種寫法會讓原來的值增加 4 倍，而第二種寫法會讓原來的值增加 3 倍，產生了不同的效果，而編譯器會當這種情況可能出現，所以編譯器並不會幫我們優化第一種**，這需要程式設計師自己去維護。

消除迴圈的低效率

相信很多人都寫過下面類似的**，貌似沒有什麼可以優化的，寫的挺好。

void
lower1
(char
*s)}
}

仔細看，會發現每次迴圈都會去呼叫strlen()函式，而這個函式明顯是要拖累效能的，實際上我們只需要計算一次長度就可以了，現在卻每次迴圈都需要去計算一次長度，所以可以將計算移到前面只計算一次的地方。

void
lower2
(char
*s)}
}

編譯器雖然會試著去進行**的移動，但是最終還是沒有優化，是因為改變在**呼叫函式或者呼叫多少次函式的變換，編譯器並不能比較可靠的發現乙個函式是否有***，比如下面的情況。

longf(
);long
func1()
long
func2()

這段**和開篇提到的**在形式上很像，可能你會說：它們不會指到同一塊記憶體了呀，編譯器這也不去優化嗎？考慮一下f()是下面的形式。

long count =0;
longf(
)

是不是一下就發現問題了，func1()呼叫 4 次f()，而func2()只呼叫 1 次f()，它們最終的結果絕不是簡單的 4 倍關係。

編寫適合條件傳送實現的**

如果編譯器能夠產生使用條件資料傳送而不是條件控制轉移的**，那麼就可以大大的提高程式的效能，關於條件資料傳送和條件控制轉移在舊文順序、條件、迴圈語句的底層解釋中描述的已經很明確了。比如下面的第一種寫法就比第二種要好。

// 第一種
void
minmax1
(long a,
long b,
long n)}}
// 第二種
void
minmax2
(long a,
long b,
long n)
}

暫時就寫這幾個吧，還有個消除不必要的記憶體引用，因為它的效能問題不能從**中直接看出來，就不放出來了，工作中盡自己所能寫出優雅的**。

如何優化程式效能

優化程式效能

優化程式效能

優化程式效能

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