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C++ 代码优化(三)

王朝c/c++·作者佚名  2006-01-06
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充分分解小的循环

要充分利用CPU的指令缓存,就要充分分解小的循环。特别是当循环体本身很小的时候,分解循环可以提高性能。BTW:很多编译器并不能自动分解循环。

不好的代码 推荐的代码

// 3D转化:把矢量 V 和 4x4 矩阵 M 相乘

for (i = 0; i <; 4; i ++)

{

r[i] = 0;

for (j = 0; j <; 4; j ++)

{

r[i] += M[j][i]*V[j];

}

}

r[0] = M[0][0]*V[0] + M[1][0]*V[1] + M[2][0]*V[2] + M[3][0]*V[3];

r[1] = M[0][1]*V[0] + M[1][1]*V[1] + M[2][1]*V[2] + M[3][1]*V[3];

r[2] = M[0][2]*V[0] + M[1][2]*V[1] + M[2][2]*V[2] + M[3][2]*V[3];

r[3] = M[0][3]*V[0] + M[1][3]*V[1] + M[2][3]*V[2] + M[3][3]*v[3];  

避免没有必要的读写依赖

当数据保存到内存时存在读写依赖,即数据必须在正确写入后才能再次读取。虽然AMD Athlon等CPU有加速读写依赖延迟的硬件,允许在要保存的数据被写入内存前读取出来,但是,如果避免了读写依赖并把数据保存在内部寄存器中,速度会更快。在一段很长的又互相依赖的代码链中,避免读写依赖显得尤其重要。如果读写依赖发生在操作数组时,许多编译器不能自动优化代码以避免读写依赖。所以推荐程序员手动去消除读写依赖,举例来说,引进一个可以保存在寄存器中的临时变量。这样可以有很大的性能提升。下面一段代码是一个例子:

不好的代码 推荐的代码

float x[VECLEN], y[VECLEN], z[VECLEN];

......

for (unsigned int k = 1; k <; VECLEN; k ++)

{

x[k] = x[k-1] + y[k];

}

for (k = 1; k <; VECLEN; k++)

{

x[k] = z[k] * (y[k] - x[k-1]);

}

float x[VECLEN], y[VECLEN], z[VECLEN];

......

float t(x[0]);

for (unsigned int k = 1; k <; VECLEN; k ++)

{

t = t + y[k];

x[k] = t;

}

t = x[0];

for (k = 1; k <; VECLEN; k ++)

{

t = z[k] * (y[k] - t);

x[k] = t;

}  

Switch 的用法

Switch 可能转化成多种不同算法的代码。其中最常见的是跳转表和比较链/树。推荐对case的值依照发生的可能性进行排序,把最有可能的放在第一个,当switch用比较链的方式转化时,这样可以提高性能。此外,在case中推荐使用小的连续的整数,因为在这种情况下,所有的编译器都可以把switch 转化成跳转表。

不好的代码 推荐的代码

int days_in_month, short_months, normal_months, long_months;

......

switch (days_in_month)

{

case 28:

case 29:

short_months ++;

break;

case 30:

normal_months ++;

break;

case 31:

long_months ++;

break;

default:

cout <;<; ";month has fewer than 28 or more than 31 days"; <;<; endl;

break;

}

int days_in_month, short_months, normal_months, long_months;

......

switch (days_in_month)

{

case 31:

long_months ++;

break;

case 30:

normal_months ++;

break;

case 28:

case 29:

short_months ++;

break;

default:

cout <;<; ";month has fewer than 28 or more than 31 days"; <;<; endl;

break;

}  

所有函数都应该有原型定义

一般来说,所有函数都应该有原型定义。原型定义可以传达给编译器更多的可能用于优化的信息。

尽可能使用常量(const)

尽可能使用常量(const)。C++ 标准规定,如果一个const声明的对象的地址不被获取,允许编译器不对它分配储存空间。这样可以使代码更有效率,而且可以生成更好的代码。

 
 
 
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