這篇文章主要介紹“怎么優(yōu)化void程序的性能”的相關(guān)知識(shí)，小編通過(guò)實(shí)際案例向大家展示操作過(guò)程，操作方法簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“怎么優(yōu)化void程序的性能”文章能幫助大家解決問(wèn)題。

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我們的編譯器已經(jīng)提供了很好的優(yōu)化機(jī)制，但是還有很多細(xì)節(jié)編譯器優(yōu)化不到，或者說(shuō)沒(méi)膽量去優(yōu)化，因?yàn)橛幸恍┘みM(jìn)的優(yōu)化很有可能會(huì)違背程序員的初心。

// 第一種
void twiddle1(long *xp, long *yp){
    *xp += *yp;
    *xp += *yp;
}

// 第二種
void twiddle2(long *xp, long *yp){
    *xp += 2* *yp;
}

例如上面的程序，看到第一種寫(xiě)法，我們可能很容易的就想到第二種寫(xiě)法，但是編譯器卻不會(huì)把它變成這種寫(xiě)法。乍看它們沒(méi)什么區(qū)別，我們來(lái)分析一下內(nèi)存引用。第一種需要 3 次內(nèi)存引用，即讀\*xp、讀\*yp、寫(xiě)\*xp；而第二種卻需要 6 次內(nèi)存引用，即2 次讀\*xp、2 次讀\*yp、2 次寫(xiě)\*xp。所以第一種的性能要比第二種好。

那編譯器看到第一種為什么就想不到第二種寫(xiě)法呢？這不是很簡(jiǎn)單的規(guī)則嗎？實(shí)際上上面的程序存在xp = yp的情況，即兩個(gè)指針指向同一個(gè)內(nèi)存位置。

// 第一種
*xp += *yp; // xp 處存放的值乘以 2
*xp += *yp; // xp 處存放的值乘以 2

// 第二種
*xp += 2* *yp; // xp 處存放的值乘以 3

可以看到，當(dāng)它們都指向同一塊內(nèi)存時(shí)，第一種寫(xiě)法會(huì)讓原來(lái)的值增加 4 倍，而第二種寫(xiě)法會(huì)讓原來(lái)的值增加 3 倍，產(chǎn)生了不同的效果，而編譯器會(huì)當(dāng)這種情況可能出現(xiàn)，所以編譯器并不會(huì)幫我們優(yōu)化第一種代碼，這需要程序員自己去維護(hù)。

消除循環(huán)的低效率

相信很多人都寫(xiě)過(guò)下面類(lèi)似的代碼，貌似沒(méi)有什么可以優(yōu)化的，寫(xiě)的挺好。

void lower1(char *s){
    long i;
    for(i = 0; i < strlen(s); i++){
        if(s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z'){
            s[i] -= ('A' - 'a');
        }
    }
}

仔細(xì)看，會(huì)發(fā)現(xiàn)每次循環(huán)都會(huì)去調(diào)用strlen()函數(shù)，而這個(gè)函數(shù)明顯是要拖累性能的，實(shí)際上我們只需要計(jì)算一次長(zhǎng)度就可以了，現(xiàn)在卻每次循環(huán)都需要去計(jì)算一次長(zhǎng)度，所以可以將計(jì)算移到前面只計(jì)算一次的地方。

void lower2(char *s){
    long i;
    long len = strlen(s);
    for(i = 0; i < len; i++){
        if(s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z'){
            s[i] -= ('A' - 'a');
        }
    }
}

編譯器雖然會(huì)試著去進(jìn)行代碼的移動(dòng)，但是最終還是沒(méi)有優(yōu)化，是因?yàn)楦淖冊(cè)谀睦镎{(diào)用函數(shù)或者調(diào)用多少次函數(shù)的變換，編譯器并不能比較可靠的發(fā)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)是否有副作用，比如下面的情況。

long f();

long func1(){
    return f() + f() + f() + f();
}

long func2(){
    return 4*f();
}

這段代碼和開(kāi)篇提到的代碼在形式上很像，可能你會(huì)說(shuō)：它們不會(huì)指到同一塊內(nèi)存了呀，編譯器這也不去優(yōu)化嗎？考慮一下f()是下面的形式。

long count = 0;

long f(){
    return count++;
}

是不是一下就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了，func1()調(diào)用 4 次f()，而func2()只調(diào)用 1 次f()，它們最終的結(jié)果絕不是簡(jiǎn)單的 4 倍關(guān)系。

編寫(xiě)適合條件傳送實(shí)現(xiàn)的代碼

如果編譯器能夠產(chǎn)生使用條件數(shù)據(jù)傳送而不是條件控制轉(zhuǎn)移的代碼，那么就可以大大的提高程序的性能，關(guān)于條件數(shù)據(jù)傳送和條件控制轉(zhuǎn)移在舊文順序、條件、循環(huán)語(yǔ)句的底層解釋中描述的已經(jīng)很明確了。比如下面的第一種寫(xiě)法就比第二種要好。

// 第一種
void minmax1(long a[], long b[], long n){
    long i;
    for(i = 0; i < n; i++){
        if(a[i] > b[i]){
            long t = a[i];
            a[i] = b[i];
            b[i] = t;
        }
    }
}

// 第二種
void minmax2(long a[], long b[], long n){
    long i;
    for(i = 0; i < n; i++){
        long min = a[i] < b[i] ? a[i] : b[i];
        long max = a[i] < b[i] ? b[i] : a[i];
        a[i] = min;
        b[i] = max;
    }
}

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