优化很多时候是必要的,特别对于瓶颈程序。这里讨论一段代码的优化过程,从而演示一段简单的代码优化过程,并希望得到一些建议。
先描述一下需求:
一个16位数的序列,将其奇数位置放到一个序列,偶数问题放到另外一个序列。注意奇数和偶数序列的长度不一定相同。
最简单的代码:

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这段代码可以达到必要的功能,但他肯定不是优化的。
1.循环中,每次需要访问5个变量。
2.每次循环需要一个判断,4个加法
3.最后的不等式判断也
考虑到dp1和dp2总是同时访问,于是定义一个结构体:











现在的算法为:





















这样做以后CPU每次读取dp只需要一次。循环条件少了一次加法。
上面代码每次复制一个16bit的值,总共四个字节要复制两次,考虑把这个地方优化一下。优化后的代码如下:

























这里先不考虑字节序的问题。
这样优化后和前面比较起来有那些改进?
1.循环体内只有一个指令;对于++运算,很多处理器都能很好处理。
2.循环条件检查只有一条比较指令
其实这里的检查的比较指令还可以优化一下,因为比较指令比较长,看一下下面的改进:
反正是四个字节的复制,不如下计算好复制的4个字节数量;再循环。



























写好上面四段代码,拿VS2005编译一下发现,测试代码如下:





















































































































注:其中CStopWatch是我写的用来计算时间的类。
如果把CompareData中访问spDst的代码注释掉,运行的结果:
Intel® Core™2 CPU 6400 2.13Ghz 1GB
time2 =753945 us
time3 =494852 us
time4 =0 us
time5 =0 us
Intel® Core™2 Duo CPU T7250 @2.00GHz 2.00 GHz 2GB
Time2 = 847431 us
Time3=523269 us
Time4=1 us
Time5 =1 us
Pentium® 4 CPU 2.6 GHz 512MB
Time2 = 613622 us
Time3=616545 us
Time4=1 us
Time5 =1 us
如果使用VC6编译,各种运行结果如下:
Intel® Core™2 CPU 6400 2.13Ghz 1GB
time2 =2041530 us
time3 =1352753 us
time4 =930849 us
time5 =501492 us
Intel® Core™2 Duo CPU T7250 @2.00GHz 2.00 GHz 2GB
time2 =1878766 ustime3 =1380009 ustime4 =959918 us
time5 =523022 us
Pentium® 4 CPU 2.6 GHz 512MB
time2 =2098438 us
time3 =1855219 us
time4 =1068678 us
time5 =610458 us
再把CompareData还原,在VC2005中编译,执行结果如下:
Intel® Core™2 CPU 6400 2.13Ghz 1GB
time2 =1007759 us
time3 =1364986 us
time4 =876046 us
time5 =437623 us
Intel® Core™2 Duo CPU T7250 @2.00GHz 2.00 GHz 2GB
time2 =1103970 ustime3 =1403941 ustime4 =630279 ustime5 =313330 us
Pentium® 4 CPU 2.6 GHz 512MB
time2 =1218860 ustime3 =1743361 ustime4 =478785 us
time5 =241885 us
使用VC6重新编译:
Intel® Core™2 CPU 6400 2.13Ghz 1GB
time2 =2026392 us
time3 =1359155 us
time4 =946604 us
time5 =511307 us
Intel® Core™2 Duo CPU T7250 @2.00GHz 2.00 GHz 2GB
time2 =1921379 ustime3 =1410035 ustime4 =967616 ustime5 =528601 us
Pentium® 4 CPU 2.6 GHz 512MB
time2 =2089173 ustime3 =1849719 ustime4 =1062956 ustime5 =610357 us
当然这里有重复运算对算法的运行时间的影响;但考虑所有的算法都是对同样的内存操作,不考虑。那么我们发现的就是算法的效率提高是明显的。算法运行时间缩短为原来的1/3到1/4。
另外有几个问题需要在这里讨论一下:
1.演示了时间问题的同时,还看到一个奇怪的问题就是如果注释了CompareData,在VC2005上得到的后面两个算法的时间几乎为0。为什么?而VC6的编译没有这样的现象?
2.在VC6上编译得到的结果与VC2005编译得到的结果相比,VC2005结果更好,为什么?(这个很弱智了)
3.我觉得程序还可以再优化,怎么样做?
欢迎大家就这个简单的优化问题,提出讨论。
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