带你玩转Visual Studio——性能分析与优化

来源：互联网发布：中英文转换器软件编辑：程序博客网时间：2024/06/16 02:06

http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/51470998

上一篇文章带你玩转Visual Studio——VC++的多线程开发讲了VC++中多线程的主要用法。多线程是提升性能和解决并发问题的有效途经。在商用程序的开发中，性能是一个重要的指标，程序的性能优化也是一个重要的工作。

找到性能瓶颈

二八法则适合很多事物：最重要的只占其中一小部分，约20%，其余80%的尽管是多数，却是次要的。在程序代码中也是一样，决定应用性能的就那20%的代码(甚至更少)。因此优化实践中，我们将精力集中优化那20%最耗时的代码上，这那20%的代码就是程序的性能瓶颈，主要针对这部分代码进行优化。

常见优化方法：

这部分我就不写，直接参见《性能调优攻略》，因为我没有自信能写出比这更好的。

如果不想这么深入地了解，看看《C++程序常见的性能调优方式》这篇文章也是不错的。

应用案例

我们以一个应用案例来讲解，以至于不会那么乏味难懂。

我们知道能被1和它本身整除的整数叫质数，假设1到任意整数N的和为Sn(Sn=1+2+3+…+n)。现在要求10000到100000之间所有质数和Sn。

可能你会觉得这问题不是So Easy吗！都不用脑袋想，咣当一下就把代码写完了，代码如下：

<code class="language-C+++ hljs cpp has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: "Source Code Pro", monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-preprocessor" style="color: rgb(68, 68, 68); box-sizing: border-box;">#include <iostream></span><span class="hljs-preprocessor" style="color: rgb(68, 68, 68); box-sizing: border-box;">#include <windows.h></span><span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 定义64位整形</span><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">typedef</span> __int64 int64_t;<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 获取系统的当前时间，单位微秒(us)</span>int64_t GetSysTimeMicros(){    <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 从1601年1月1日0:0:0:000到1970年1月1日0:0:0:000的时间(单位100ns)</span><span class="hljs-preprocessor" style="color: rgb(68, 68, 68); box-sizing: border-box;">#define EPOCHFILETIME   (116444736000000000UL)</span>    FILETIME ft;    LARGE_INTEGER li;    int64_t tt = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    GetSystemTimeAsFileTime(&ft);    li.LowPart = ft.dwLowDateTime;    li.HighPart = ft.dwHighDateTime;    <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 从1970年1月1日0:0:0:000到现在的微秒数(UTC时间)</span>    tt = (li.QuadPart - EPOCHFILETIME) / <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> tt;}<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 计算1到n之间所有整数的和</span>int64_t CalculateSum(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> n){    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n < <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> -<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>;    }    int64_t sum = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>; i < n; i++)    {        sum += i;    }    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> sum;}<span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 判断整数n是否为质数</span><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">bool</span> IsPrime(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> n){    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n < <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>;    }    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span>; i < n; i++)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n %i == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)        {            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>;        }    }    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">true</span>;}<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> PrintPrimeSum(){    int64_t startTime = GetSysTimeMicros();    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> count = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    int64_t sum = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10000</span>; i <= <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">100000</span>; i++)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (IsPrime(i))        {            sum = CalculateSum(i);            <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << sum << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"\t"</span>;            count++;            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (count % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10</span> == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)            {                <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::endl;            }        }    }    int64_t usedTime = GetSysTimeMicros() - startTime;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> second = usedTime / <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000000</span>;    int64_t temp = usedTime % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000000</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> millise = temp / <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> micros = temp % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000</span>;    <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"执行时间:"</span> << second << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"s "</span> << millise << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"' "</span> << micros << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"''"</span> << <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::endl;}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">34</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">35</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">36</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">37</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">38</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">39</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">40</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">41</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">42</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">43</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">44</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">45</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">46</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">47</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">48</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">49</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">50</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">51</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">52</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">53</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">54</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">55</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">56</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">57</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">58</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">59</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">60</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">61</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">62</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">63</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">64</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">65</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">66</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">67</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">68</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">69</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">70</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">71</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">72</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">73</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">74</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">75</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">76</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">77</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">78</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">79</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">80</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">81</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">82</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">83</li></ul>

然后一运行，耗时9s 659’ 552”(9秒659毫秒552微秒)。我想这肯定不是你要的结果(太慢了)，如果你觉得还满意，那下面的就可以不用看了。

VS的性能分析工具

性能分析工具的选择

打开一个“性能分析”的会话:Debug->Start Diagnotic Tools Without Debugging(或按Alt+F2)，VS2013在Analysis菜单中。

性能分析

CPU Usage

检测CPU的性能，主要用于发现影响CPU瓶颈(消耗大量CPU资源)的代码。

GPU Usage

检测GPU的性能，常用于图形引擎的应用(如DirectX程序)，主要用于判断是CPU还是GPU的瓶颈。

Memory Usage

检测应用程序的内存，发现内存。

Performance Wizard

性能(监测)向导，综合检测程序的性能瓶颈。这个比较常用，下面再逐一说明。

性能(监测)向导

指定性能分析方法；

性能分析方法
CPU Sampling(CPU采样)：
进行采样统计，以低开销水平监视占用大量CPU的应用程序。这个对于计算量大的程序可大大节省监控时间。
Instrumentation(检测)：
完全统计，测量函数调用计数和用时
.NET memory allocation(.NET 内存分配)：
跟踪托管内存分配。这个好像只有托管代码(如C#)才可用，一般以C++代码好像不行。
Resource contention data(并发)：
检测等待其他线程的线程，多用于多线程的并发。
选择要检测的模块或应用程序；
启动分析程序进行监测。

性能分析报告

程序分析完成之后会生成一个分析报告，这就是我们需要的结果。

性能分析报告概要

视图类型

有几个不同的视图可供我们切换，下面加粗的部分是个人觉得比较方便和常用的视图。
Summary(概要):整个报告概要说明
Call Tree(调用树):以树形表格的方式展开函数之间的关系。
Module(模块):分析调用的不同的程序模块，如不同的DLL、lib模块的耗时
Caller/Callee(调用与被调用):以数值显示的调用与被调用的关系
Functions(函数统计):以数值显示的各个函数的执行时间和执行次数统计值
Marks(标记):
Processers(进程):
Function Detials(函数详情):以图表的方式形象地显示：调用函数-当前函数-被调用子函数之间的关系和时间比例。

调用树

函数详情

函数统计

专用术语

如果是第一次看这报告，你还不一定能看懂。你需要先了解一些专用术语(你可以对照着Call Tree视图和Functions视图去理解)：
Num of Calls:(函数)调用次数
Elapsed Inclusive Time:已用非独占时间
Elapsed Exclusive Time:已用独占时间
Avg Elapsed Inclusive Time:平均已用非独占时间
Avg Elapsed Exclusive Time:平均已用独占时间
Module Name:模块名称，一般为可执行文件(.exe)、动态库(.dll)、静态库(.lib)的名称。

也许看完你还迷糊，只要理解什么是独占与非独占你就都明白了。

什么是独占与非独占

非独占样本数是指的包括了子函数执行时间的总执行时间
独占样本数是不包括子函数执行时间的函数体执行时间，函数执行本身花费的时间，不包括子(函数)树执行的时间。

解决应用案例问题

我们已经大致了解了VS2015性能分析工具的使用方法。现在回归本质，解决上面提及的应用案例的问题。

1、我们选择Function Detials视图，从根函数开始依据百分比最大的项选择，直到选择PrintPrimeSum，这时可以看到如下图：

找出性能瓶颈1
我们可以看到IO占了50%多(49.4%+9.7%)的时间，所以IO是最大的性能瓶颈。其实，有一定编程经验的人应该都能明白，在控制台输出信息是很耗时的。我们只是需要结果，不一定非要在控制中全部输出(这样还不便查看)，我们可以将结果保存到文件，这样也比输出到控制台快。

注：上图所示的时间，应该是非独占时间的百分比。

知道了瓶颈，就改进行代码优化吧：

<code class="language-C++ hljs cpp has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: "Source Code Pro", monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> PrintPrimeSum(){    int64_t startTime = GetSysTimeMicros();    <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::ofstream outfile;    outfile.open(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"D:\\Test\\PrimeSum.dat"</span>, <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::ios::out | <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::ios::app);    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> count = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    int64_t sum = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10000</span>; i <= <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">100000</span>; i++)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (IsPrime(i))        {            sum = CalculateSum(i);            outfile << sum << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"\t"</span>;            count++;            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (count % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">10</span> == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)            {                outfile << <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::endl;            }        }    }    outfile.close();    int64_t usedTime = GetSysTimeMicros() - startTime;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> second = usedTime / <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000000</span>;    int64_t temp = usedTime % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000000</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> millise = temp / <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000</span>;    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> micros = temp % <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1000</span>;    <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::<span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">cout</span> << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"执行时间:"</span> << second << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"s "</span> << millise << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"' "</span> << micros << <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"''"</span> << <span class="hljs-built_in" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;">std</span>::endl;}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li></ul>

再次执行，发现时间一下减小到：3s 798’ 218”。效果很明显！

2、但这还不够，继续检查别的问题，对新代码再次用性能分析工具检测一下。

找出性能瓶颈2

我们发现IsPrime函数占用了62%的时间，这应该是一个瓶颈，我们能不能对其进行算法的优化？仔细想想，上面求质数的方法其实是最笨的方法，稍微对其进行优化一下：

<code class="language-C+++ hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: "Source Code Pro", monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 判断整数n是否为质数</span><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">bool</span> IsPrime(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> n){    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n < <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>;    }    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">true</span>;    }    <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//把2的倍数剔除掉</span>    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n%<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span> == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>;    }    <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 其实不能被小于n的根以下的数整除，就是一个质数</span>    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">3</span>; i*i <= n; i += <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">2</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n % i == <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)        {            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>;        }    }    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">true</span>;}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li></ul>

再次执行，发现时间一下减小到：1s 312’ 75”，几乎减了一半的时间。

3、这还是有点慢，再看看还能不能进行优化。对新代码再次用性能分析工具检测一下。

找出性能瓶颈2

CalculateSum函数占了88.5%的时间，这绝对是影响目前程序性能的主要因素。对其进行。仔细想想，求1到N的和其实就是求1、2、3 … N的等差数列的和。优化代码如下：

<code class="language-C+++ hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: "Source Code Pro", monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 计算1到n之间所有整数的和</span>int64_t CalculateSum(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> n){    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span> (n < <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>)    {        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> -<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>;    }    <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//(n * (1 + n)) / 2</span>    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> ( n * (<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span> + n) ) >> <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>;}</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li></ul><div class="save_code tracking-ad" data-mod="popu_249" style="box-sizing: border-box; position: absolute; height: 60px; right: 30px; top: 5px; color: rgb(255, 255, 255); cursor: pointer; z-index: 2;"><a target=_blank target="_blank" style="box-sizing: border-box; color: rgb(12, 137, 207);"><img src="http://static.blog.csdn.net/images/save_snippets.png" style="border: none; box-sizing: border-box;" alt="" /></a></div>

再次执行，发现时间一下减小到：0s 91’ 6”，一秒中之内，基本上可以满足要求子。

总结

程序性能调优，就是数上面这样一点点地改进的过程，直到满足应用的要求。上面只用了一个视图的一种统计指标(各函数所用时间占总时间的百分比)，就解决了问题。对于大型的复杂应用程序，我们可以结果多种视图的多种统计指标进行综合判断，找出程序性能的瓶颈！

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