總結(jié)c++性能優(yōu)化策略
1 關(guān)于繼承:不可否認(rèn)良好的抽象設(shè)計(jì)可以讓程序更清晰,代碼更看起來更好,但是她也是有損失的,在繼承體系中子類的創(chuàng)建會(huì)調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù),銷毀時(shí)會(huì)調(diào)用父類的析構(gòu)函數(shù),這種消耗會(huì)隨著繼承的深度直線上升,所以不要過度的抽象和繼承。
2 對(duì)象的復(fù)合:對(duì)象的復(fù)合和繼承很相似,當(dāng)一個(gè)對(duì)象包含其他對(duì)象構(gòu)造時(shí)也會(huì)引起額外的構(gòu)造。關(guān)于這點(diǎn)可能會(huì)有很多人不解,認(rèn)為這是不可避免的,舉個(gè)例子,你的一個(gè)對(duì)象中用到數(shù)組和字符串,你是選擇string和vector還是char* 和c系的數(shù)組呢,如果沒有用到c++stl庫提供的相關(guān)的高級(jí)用法,建議選擇后者。
3 構(gòu)造函數(shù):盡量用參數(shù)列表初始化代替參數(shù),避免值傳遞初始化。
4 變量延時(shí)定義:從c系轉(zhuǎn)過來的仍保留著c的習(xí)慣,在函數(shù)第一行先把所有用到的變量都定義好,但是c是沒有運(yùn)行時(shí)的消耗的,對(duì)于c++時(shí)不一樣的,對(duì)于c++對(duì)象的構(gòu)造和銷毀時(shí)有消耗的,如果有大量的對(duì)象只在某個(gè)if條件的一個(gè)分支中出現(xiàn),那就會(huì)有50%的情況這些消耗是可以避免的。對(duì)于這點(diǎn)在一個(gè)類中也是一樣的,如果成員中有成員只在某個(gè)時(shí)刻能用,就用指針代替,在構(gòu)造對(duì)象時(shí)初始化成空指針,避免構(gòu)造時(shí)調(diào)用他的構(gòu)造函數(shù)。
5 虛函數(shù):虛函數(shù)的底層實(shí)現(xiàn)是通過一個(gè)虛函數(shù)表來實(shí)現(xiàn)的,因此有虛函數(shù)的類構(gòu)造時(shí)必須先初始化虛函數(shù)表,函數(shù)調(diào)用時(shí)也必須先找到虛函數(shù)表,然后通過指針偏移找到相應(yīng)的函數(shù),并且如果虛繼承的存在會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)這個(gè)過程,它是有運(yùn)行時(shí)消耗的,所以避免濫用虛函數(shù)和虛繼承,盡可能的用模版設(shè)計(jì)來代替虛繼承把運(yùn)行時(shí)的消耗提前到編譯期。
6 返回值優(yōu)化: 雖然c++編譯器會(huì)選擇性的進(jìn)行RVO優(yōu)化但是不是強(qiáng)制的,當(dāng)函數(shù)有多個(gè)返回語句并且返回不通名稱的對(duì)象,函數(shù)過于復(fù)雜,返回對(duì)象沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí),rvo優(yōu)化是不會(huì)執(zhí)行的,所以當(dāng)函數(shù)返回一個(gè)很大的對(duì)象時(shí)在不確定rvo優(yōu)化會(huì)執(zhí)行時(shí),盡量避免值傳遞。
7 變量的定義:在定義變量時(shí)盡量避免類型的不匹配造成臨時(shí)變量的產(chǎn)生。
8 內(nèi)存管理:c++內(nèi)存管理的大權(quán)由我們自己掌握,對(duì)于項(xiàng)目中要頻繁申請(qǐng)和釋放的對(duì)象建議用簡(jiǎn)單的內(nèi)存池來管理,可以大大的降低頻繁申請(qǐng)和釋放內(nèi)存帶來的消耗。
9 善用內(nèi)聯(lián):內(nèi)聯(lián)函數(shù)不僅僅是簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用似的優(yōu)化,他還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是,可以讓編譯期進(jìn)行進(jìn)行邊界代碼的運(yùn)行環(huán)境優(yōu)化,內(nèi)聯(lián)把代碼拷貝到執(zhí)行環(huán)境處避免了函數(shù)調(diào)用帶來的消耗,并且編譯期可以進(jìn)行正常的編譯優(yōu)化,而函數(shù)調(diào)用是不能實(shí)現(xiàn)的。
10 stl :記住一點(diǎn)stl不是唯一的選擇,有時(shí)候也不是最好的選擇,合理選擇stl善用stl算法。
11 緩存:對(duì)于多次使用的計(jì)算結(jié)果及時(shí)緩存,避免重復(fù)計(jì)算。
12 延時(shí)計(jì)算:對(duì)于不關(guān)心計(jì)算結(jié)果的計(jì)算過程盡量延時(shí)執(zhí)行或者異步去執(zhí)行。
13 多線程:盡可能的使用無鎖式多線程開發(fā),鎖是一個(gè)非常消耗性能的東西,保證數(shù)據(jù)同步的手段有很多,voalite,原子操作都可已實(shí)現(xiàn),如果迫不得已要盡量減少鎖的消耗,比如降低鎖的粒度,使用性能更高的鎖等等。
14 cpu緩存:合理的利用cpu cache可以極大的提高代碼的運(yùn)行效率,比如數(shù)組中以每列遍歷和每行遍歷的區(qū)別。當(dāng)然多線程環(huán)境下也要考慮它帶來的影響。
15 內(nèi)存對(duì)齊:在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí),最好對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)快進(jìn)行內(nèi)存補(bǔ)齊,加快網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀區(qū)速度。
16 函數(shù)參數(shù):用const引用代替值傳遞,如果函數(shù)參數(shù)過多,可以用對(duì)象來打包參數(shù),減少參數(shù)過多帶來的性能消耗。
17 算法: 盡可能的優(yōu)化你的算法。
18 其他優(yōu)化方案:位運(yùn)算代替乘除法,前綴運(yùn)算符代替后綴運(yùn)算等等。
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