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C++高级编程篇-如何编写高效的C++篇

为了编写高效的程序,需要在设计层次上做考虑,并在实现层次上考虑细节。(一定要在程序的生命周期已开始就考虑性能)。

“编写高效的C++程序”指要编写能高效运行的程序,而不是高效地编写程序,要学会如何节省用户的时间,而不是节省你自己的时间。

C++高级编程篇-如何编写高效的C++篇

1、实现高效的两种方法

如果想编写真正高性能的应用,就必须从设计一开始就考虑效率问题。设计级效率包括:选择高效算法,避免不必要的步骤和计算,而且要选择适当的设计优化。

2、C++是一种低效语言吗

C++包括一些高级构造,如异常和虚方法,这些构造都相当的慢。

C++语言有一个一般性的设计原则:如果不用它,就不必为之付出。(如果不使用虚方法,就不用付出使用虚方法的性能代价。)

好的优化编译器可以自动完成某些语言级优化,请检查编译器文档,了解有关细节。

1、高效的处理对象

①、传引用

对象应该很少按值传递给函数或方法。

总体来说,如果一个函数要修改一个对象,可以简单的按引用传递对象;如果函数不会修改对象,则应按const引用来传递。

②、按引用返回

应当按引用从函数返回对象,以避免不必要的复制。(不能返回一个局部对象的引用和指针)。

③、按引用捕获异常

应当按引用捕获异常,避免额外的复制。[异常在性能方面是重量级的,因此在异常方面做小幅改进也会大大改善效率。]

④、避免创建临时对象

很多情况下,编译器会创建临时的匿名对象。

⑤、返回值优化

按值返回对象的函数可能导致创建一个临时对象。[一般编译器会把大多数情况下的临时变量予以优化,这种优化称为返回值优化]

2、不要过度使用高开销的语言特性

从执行速度方面看,许多C++特性的开销都很大,异常、虚函数、RTTI(运行时类型识别)更是首当其冲。即使在程序中没有显式地使用异常和RTTI特性,这个特性也会带来性能开销,仅仅是因为可能会用到这些特性,为了对此提供支持,都会在执行中增加额外的步骤。

[编译器可以指定允许指定编译程序的方式,即:编译程序时根本不支持这些特性。]

如:Linux g++ 3.2.2

如果g++指定标志来禁用异常:g++ -fon-exceptions test.cpp

如果g++制定标志禁用RTTI:g++ -fon-rtti test.cpp [编译器会成功编译,但是无法运行]。

3、使用内联方法和函数

程序员的内联请求只是对编译器提出一个建议,即使你想内联某个函数,编译器也可以拒绝内联该函数。

另一方面,一些编译器会在完成优化的步骤中,对适当的函数和方法进行内联,即使这些函数没有标记inline关键字。[编译器文档查询]

三,设计效率

程序中的设计选择对性能的影响远远超过了语言级选择的影响。[选择合适的算法]

优化程序的三个设计技术:缓存、对象池、线程池。

1、尽可能缓存

缓存(Caching)是指存储有关内容以便将来使用,从而避免获取或再次计算。

下面任务会很慢:

· 磁盘存取:如果会经常存取一个文件,应该把文件内容保存在RAM中。

· 网络通信

· 数学计算

· 对象分配[对象池]

· 线程创建[线程池]

2、使用对象池

对象池技术可以避免在程序的生命周期中创建和删除大量对象,如果知道程序需要同一类型的大量对象,而且对象的生命周期都很短,就可以为这些对象创建一个池(pool)进行缓存。只要代码中需要一个对象,就可以向对象池申请,用完此对象后,要把它放回池中。对象池只创建一次对象,因此他们的构造函数只调用一次,而不是每次使用时都调用。

3、线程池

线程支持是特定于平台的。

 

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