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<title>C程序優(yōu)化 - 算法篇</title>
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<h1 align="center"><FONT COLOR="#FF0000"><B><SPAN STYLE='font-size:18.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt'><FONT CLASS=title
COLOR=#ff0000><B><BR>C程序優(yōu)化 - 算法篇</B></FONT></SPAN></B></FONT></h1><P ALIGN="CENTER"><B>liyuming1978（原作）</B></P><TABLE WIDTH="94%" ALIGN="CENTER"><TR><TD class=f2><P>I．從小處說起：</P><P>
先說說一些小地方先：</P><P>① 比如n/2寫為n>>1這個是常用的方法，不過要注意的是這兩個不是完全等價的！因為：如果n＝3的話，n/2=1;n>>1=1;但是，如果n＝-3的話，n/2=-1;n>>1=-2所以說在正數(shù)的時候，他們都是向下取整，但是負(fù)數(shù)的時候就不一樣了。（在JPG2000中的整數(shù)YUV到RGB變換一定要使用>>來代替除法就是這個道理）</P><P>②
還有就是a=a+1要寫為a++; a=a+b要寫為a+=b（估計一般用VB的才會寫a=a+1 :P）</P><P>③ 將多種運算融合：比如a[i++];就是先訪問a[i]，再令i加1；從匯編的角度上說，這個確實是優(yōu)化的，如果寫為a[i]，和i++的話，有可能就會有兩次的對i變量的讀，一次寫（具體要看編譯器的優(yōu)化能力了），但是如果a[i++]的話，就一定只讀寫i變量一次。不過這里有一個問題要注意：在條件判斷內(nèi)的融合一定要小心，比如：（idct變換中的0塊判斷，陳王算法）</P><P>
if (!((x1 = (blk[8*4]<<8)) | (x2 = blk[8*6]) | (x3 = blk[8*2]) | (x4 = blk[8*1])
| (x5 = blk[8*7]) | (x6 = blk[8*5]) | (x7 = blk[8*3])))</P><P> 在條件判斷中融合了賦值語句，但是實際上如果條件為真的話，是不需要這些賦值語句的，也就是說當(dāng)條件真的時候，多了一些垃圾語句，這些是在h263源碼上的問題，雖然這些垃圾語句使得計算0塊的時候，時間增加了30％，但是由于idct僅僅占1%的時間，0塊又僅僅30%~70%的時間，所以這些性能損失是沒有什么關(guān)系的。（這是后來我用匯編改寫源碼的時候得到的結(jié)論）。這里也說明了，程序優(yōu)化一定重點在最耗時的地方。對于不耗時的代碼優(yōu)化是沒有太大的實用意義的。</P><P>II．以內(nèi)存換速度：</P><P> 天下總是難有雙得的事情，編程也是一樣，大多數(shù)情況，速度同內(nèi)存（或者是性能，比如說壓縮性能什么的）是不可兼得的。目前程序加速的常用算法一個大方面就是利用查表來避免計算（比如在jpg有huffman碼表，在YUV到RGB變換也有變換表）這樣原來的復(fù)雜計算現(xiàn)在僅僅查表就可以了，雖然浪費了內(nèi)存，不過速度顯著提升，還是很劃算的。在數(shù)據(jù)庫查詢里面也有這樣的思想，將熱點存儲起來以加速查詢。
現(xiàn)在介紹一個簡單的例子，（臨時想的，呵呵）：比如，在程序中要經(jīng)常（一定要是經(jīng)常！）計算1000到2000的階乘，那么我們可以使用一個數(shù)組a[1000]先把這些值算好，保留下來，以后要計算1200！的時候，查表a[1200-1000]就可以了。</P><P>III．化零為整</P><P>
由于零散的內(nèi)存分配，以及大量小對象建立耗時很大，所以對它們的優(yōu)化有時會很有效果，比如上一篇我說的鏈表存在的問題，就是因為大量的零散內(nèi)存分配。現(xiàn)在就從一個vb的程序說起，以前我用vb給別人編小程序的時候，（呵呵，主要是用vb編程比vc快，半天就可以寫一個）在使用MSFlexGrid控件的時候（就是一個表格控件），發(fā)現(xiàn)如果一行一行的增加新行，刷新速度十分的慢，所以我就每次增加100行，等到數(shù)據(jù)多到再加新行的時候，再加100行，這樣就“化零為整”了，使用這樣的方法，刷新的速度比原來快了n倍！其實這樣的思想應(yīng)用很多，如：程序運行的時候，其實就占用了一定的空間，后來的小塊內(nèi)存分配是先在這個空間上的，這就保證了內(nèi)存碎片盡可能的少，同時加快運行速度。
IV．條件語句或者case語句將最有可能的放在前面</P><P> 優(yōu)化效果不明顯。想得到就用吧，想不到就算了。</P><P>V．為了程序的可讀性，不去做那些編譯器可以做的或者優(yōu)化不明顯的處理：</P><P>
這個是很重要的，一個普通程序的好壞，主要是它的可讀性，可移植性，可重用性，然后才是它的性能。所以，如果編譯器本身可以幫助我們優(yōu)化的話，我們就沒有必要寫那些大家都不怎么看得懂的東西。比如a＝52（結(jié)束）－16（起始）；這樣寫可能是因為在別人讀程序的時候，一下就明白了a的含義。我們不用寫為a＝36，因為編譯器是會幫我們算出來的。</P><P>IV．具體情況具體分析：</P><P>
具體情況具體分析，這是放之四海而皆準(zhǔn)的真理。沒有具體的分析，就不能針對問題靈活應(yīng)用解決的辦法。下面我就說說分析的方法。即如何找到程序的耗時點：（從最簡單的辦法說起，先說明一個函數(shù)GetTickCount(),這個函數(shù)在頭尾各調(diào)用一次，返回值相減就是程序的耗時，精確到1ms）</P><P>①
對于認(rèn)為是比較耗時的函數(shù)，運行兩次，或者將函數(shù)內(nèi)部的語句注釋掉（要保證程序可以運行），看看多（或者少了）多少時間。這個辦法簡單不精確。 ② 每個地方都用GetTickCount()函數(shù)測試時間，注意GetTickCount()只能精確到ms。一般的小于10ms就不太精確了。</P><P>③
使用另外一個函數(shù)QueryPerformanceCounter（&Counter）和QueryPerformanceFrequency(&Frequency)，前面計算cpu時鐘周期，后面是cpu頻率相除就是時間。不過如果你要精確到這一步的話，建議將進(jìn)程設(shè)置為最高級別，防止它被阻塞。</P><P> 最后講講我處理的一個程序：程序要求我忘了，反正里面有一個函數(shù)，函數(shù)里面有一個大的循環(huán)，循環(huán)內(nèi)部的處理比較耗時。結(jié)果最初程序表現(xiàn)出來的狀況是開始還很快，越到后面越慢；我在跟蹤程序中變量的時候，發(fā)現(xiàn)最初的循環(huán)在循環(huán)幾次后就跳出了，而后面的循環(huán)次數(shù)越來越多。找到了為什么慢的原因，就可以對癥下藥了，我的處理是每次循環(huán)不是從頭開始，而是從上一次循環(huán)跳出的地方開始左右循環(huán)（因為可能下一次循環(huán)跳出的地方別上一次的小，所以也要遍歷前面的），這樣程序的速度在后面也很快了。我講這個的道理就是在實際運用中，要具體的分析程序慢的真正原因，才能達(dá)到最佳的優(yōu)化效果。
</P></TD></TR></TABLE><br>
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