《C++ 代码优化》.pdf

C++ 代码优化 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，unsignedint，long，signedlong，longint，signedlongint，unsignedlong， unsignedlongint。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。 使用数组型代替指针型 使用指针会使编译器很难优化它。因为缺乏有效的指针代码优化的方法，编译器总是假 设指针可以访问内存的任意地方，包括分配给其他变量的储存空间。所以为了编译器产生优 化得更好的代码，要避免在不必要的地方使用指针。一个典型的例子是访问存放在数组中的 数据。C++ 允许使用操作符 [] 或指针来访问数组，使用数组型代码会让优化器减少产生不 安全代码的可能性。比如，x[0] 和x[2] 不可能是同一个内存地址，但 *p 和 *q 可能。 强烈建议使用数组型，因为这样可能会有意料之外的性能提升。 不好的代码 推荐的代码 typedef struct { float x,y