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C++ 代码优化(一)

王朝c/c++·作者佚名  2006-01-06
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谈到优化,很多人都会直接想到汇编。难道优化只能在汇编层次吗?当然不是,C++层次一样可以作代码优化,其中有些常常是意想不到的。在C++层次进行优化,比在汇编层次优化具有更好的移植性,应该是优化中的首选做法。

确定浮点型变量和表达式是 float 型

为了让编译器产生更好的代码(比如说产生3DNow! 或SSE指令的代码),必须确定浮点型变量和表达式是 float 型的。要特别注意的是,以 ";F"; 或 ";f"; 为后缀(比如:3.14f)的浮点常量才是 float 型,否则默认是 double 型。为了避免 float 型参数自动转化为 double,请在函数声明时使用 float。

使用32位的数据类型

编译器有很多种,但它们都包含的典型的32位类型是:int,signed,signed int,unsigned,unsigned int,long,signed long,long int,signed long int,unsigned long,unsigned long int。尽量使用32位的数据类型,因为它们比16位的数据甚至8位的数据更有效率。

明智使用有符号整型变量

在很多情况下,你需要考虑整型变量是有符号还是无符号类型的。比如,保存一个人的体重数据时不可能出现负数,所以不需要使用有符号类型。但是,如果是要保存温度数据,就必须使用到有符号的变量。

在许多地方,考虑是否使用有符号的变量是必要的。在一些情况下,有符号的运算比较快;但在一些情况下却相反。

比如:整型到浮点转化时,使用大于16位的有符号整型比较快。因为x86构架中提供了从有符号整型转化到浮点型的指令,但没有提供从无符号整型转化到浮点的指令。看看编译器产生的汇编代码:

不好的代码:

编译前 编译后

double x; mov [foo + 4], 0

unsigned int i; mov eax, i

x = i; mov [foo], eax

flid qword ptr [foo]

fstp qword ptr [x]  

上面的代码比较慢。不仅因为指令数目比较多,而且由于指令不能配对造成的FLID指令被延迟执行。最好用以下代码代替:

推荐的代码:

编译前 编译后

double x; fild dword ptr [i]

int i; fstp qword ptr [x]

x = i;  

在整数运算中计算商和余数时,使用无符号类型比较快。以下这段典型的代码是编译器产生的32位整型数除以4的代码:

不好的代码 推荐的代码

编译前 编译后

int i; mov eax, i

i = i / 4; cdq

and edx, 3

add eax, edx

sar eax, 2

mov i, eax  

编译前 编译后

unsigned int i; shr i, 2

i = i / 4;  

总结:

无符号类型用于:

除法和余数

循环计数

数组下标

有符号类型用于:

整型到浮点的转化

while VS. for

在编程中,我们常常需要用到无限循环,常用的两种方法是while (1) 和 for (;;)。这两种方法效果完全一样,但那一种更好呢?然我们看看它们编译后的代码:

编译前 编译后

while (1); mov eax,1

test eax,eax

je foo+23h

jmp foo+18h  

编译前 编译后

for (;;); jmp foo+23h  

一目了然,for (;;)指令少,不占用寄存器,而且没有判断跳转,比while (1)好。

 
 
 
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