關於程式效能優化基礎的一些個人總結

2021-06-23 00:24:57 字數 1101 閱讀 3941

效能點:

i/o,系統呼叫,併發/鎖,記憶體分配,記憶體拷貝,函式呼叫消耗,編譯優化,演算法

i/o效能優化:

優化點:減少系統呼叫次數,減少磁碟讀寫次數,減少阻塞等待

優化手段:

a. 使用非阻塞模式

b. 使用帶快取的i/o,減少磁碟讀寫次數

c. i/o多路復用,select/poll/epoll

d. 非同步i/o

系統呼叫:

耗費點:使用者態和系統態切換時耗

優化點:減少不必要的系統呼叫

優化手段:

a. i/o操作,根據具體情況,使用stdio庫代替read/write

b. 縮減不必要的系統呼叫,

併發/鎖:

併發處理(多執行緒、多程序)在一定條件下可提公升效能,

但如果存在共享資源,則需要有互斥鎖的開銷。

鎖的優化:

a. 執行緒本地變數,避免存在共享資源

b. 減少鎖的粒度

c. 無鎖演算法,如使用atomic實現的無所佇列

d. 演算法上減少對共享資源的訪問, 如多版本演算法

記憶體分配:

涉及系統呼叫和系統記憶體分配的鎖操作。

優化點:減少記憶體分配/釋放的次數和頻繁度

優化手段:

a. 一次分配多次使用,如記憶體池

b. 系統記憶體分配替代庫,如tcmalloc提高多執行緒環境記憶體分配

c. 提公升物件重用程度,避免重複構造和析構

記憶體拷貝:

優化點:減少記憶體的拷貝操作

優化手段:

a. 利用指標、引用代替數值拷貝

b. 寫時複製技術,兩個物件同時引用乙份資料,只有當其中乙個物件需要改寫資料時,才拷貝出乙個資料副本。

(std::string採用寫時複製, 因此一般情況下函式按值傳遞和返回std::string,不存在字串複製操作)

函式呼叫消耗:

函式呼叫時存在棧分配初始化以及後續的棧**操作。

優化手段:

a. 簡單的函式,使用巨集或內聯方式

編譯優化:

使用編譯器的優化選項,帶來額外的效能提公升

演算法:針對特定的需求提公升演算法優化程度,如減少迴圈處理次數,使用高效能排序和搜尋演算法等。

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