提高C++代码质量 - [92]让代码运行得再快些

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_40965d3a0101eajf.html

(1)用移位实现整数的乘除法运算，浮点数不适合

a *= 4;

b /= 4;

c *= 9;

d *= 7;

可以修改为：

a <<= 2;

b >>= 2;(b必须为无符号的)

c = (c << 3) + c;

d = (d << 3) - d;

 

(2)优化循环，提高效率

a.在多重循环中，CPU跨切循环层的次数会对循环的效率产生相对较大的影响，所以如果可能，应将次数最多的循环放在最内层，次数最少的循环放在最外层。

b.如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移动循环体外。

c.如果类似于给数组赋值，循环的次数并不多，不用循环，直接手写赋值语句反而更快。

 

(3)改造switch语句

a.对于case值，按照发生频率由高到低依此往下书写代码。

b.如果case标号很多，为了减少比较次数，应当把这样的switch语句转换为嵌套的switch语句。把发生频率高的case标号放在一个switch语句中，并且是嵌套switch语句的最外层。

 

(4)精简函数参数

函数在调用时会建立栈来存储所需的参数值，因此函数的调用负担会随着参数列表的增长而增加。并且，参数的个数会影响进栈出栈的次数，当参数很多的时候，这样的操作就会花费很长的时间。因此，精简函数参数，减少参数个数可以提高函数调用的效率。

如果参数实在是多，可以把参数封装进一个单独的结构体或类中，通过引用进行传递。

 

(5)谨慎使用内嵌汇编

a.开发和测试汇编代码是很辛苦的工作。

b.汇编语言的可读性较差，代码维护难度加大。

c.平台移植性差，很有可能需要根据平台重写汇编代码。

 

(6)努力减少内存碎片

首先，尽可能少地使用动态内存。在大多数情况下，可以使用静态或自动储存，或者用STL容器，减少对动态内存的依赖。

其次，尽量分配和重分配大块的内存，降低内存碎片发生的几率。例如，不要为一个单一的对象分配内存，而是一次分配一个对象数组。当然，我们也可以求助于自定义的内存池。

 

(7)正确使用内联函数

inline关键字只是告诉编译器最好使用内联方式来处理某个函数，但是编译器是否接受取决于以下关键性的因素：

a.函数体的大小

b.是否有局部对象被声明

c.函数的复杂性(是否存在函数调用、递归等)

 

(8)用初始化取代赋值

只有一点需要注意，就是对内置数据类型而言，初始化和赋值之间是没有差异的，因为内置类型没有构造和析构过程。

 

(9)尽可能地减少临时对象

如下代码：

string FindAddr(list<Employee> l, string name)

{

    for (list<Employee>::const_iterator i=l.begin(); i!=l.end(); i++)

    {

        if (*i == name)

        {

            return (*i).addr;

        }

    }

    return "";

}

上面的代码中，一共有5处临时变量：

a.list<Employee> l

b.string name

c.i++

d.if (*i == name)

e.return “”

优化版本如下：

string FindAddr(const list<Employee>& l, const string& name)

{

    string addr;

    for (list<Employee>::const_iterator i=l.begin(); i!=l.end(); ++i)

    {

        if ((*i).name == name)

        {

            addr = (*i).addr;

            break;

        }

    }

    return addr;

}

 

(10)不成熟的优化时万恶之源

在进行代码优化之前，需要考虑以下几个问题：

a.算法是否正确？

对错误的程序做优化，太荒谬！

b.如何在代码优化和可读性之间进行选择？

根据需求而定，一般情况下，优先可读性。

c.该如何优化？

按照经典的“20-80”原则，代码执行时间的80%花费在20%的代码上，优先优化那些造成性能瓶颈的代码。可以借助编译器附带的代码分析工具(profiling)来完成。

d.如何选择优化方向？

优先优化算法，其次是数据结构，最后才是实现细节。