Trình biên dịch tối ưu hóa mã của chúng tôi như thế nào?

Question

Tôi gặp phải câu hỏi này khi tôi trả lời một câu hỏi khác. Làm thế nào để trình biên dịch tối ưu hóa mã? Các từ khóa có thể như const, ... help? Bên cạnh thực tế với các chất bay hơi và chức năng nội tuyến và làm thế nào để tối ưu hóa mã tất cả bởi chính bạn!

Answer 1

Trình biên dịch được tự do tối ưu hóa mã miễn là chúng có thể đảm bảo ngữ nghĩa của mã không bị thay đổi.

Tôi sẽ đề xuất bắt đầu từ trang wikipedia Compiler optimization vì có nhiều loại tối ưu hóa khác nhau được thực hiện ở nhiều giai đoạn khác nhau. Như bạn có thể thấy, các trình biên dịch hiện đại rất 'thông minh' khi tối ưu hóa mã (mã C biên dịch thường nhanh hơn so với viết tay trừ khi lập trình viên thực sự biết cách tận dụng tất cả các hướng dẫn và quirks bộ xử lý cụ thể). Như những người khác đã nói, viết cho sự rõ ràng đầu tiên dựa trên một thiết kế tốt.

Answer 2

Một điều rất lớn bạn có thể làm (ngoài những gì trình biên dịch có thể làm cho bạn) là nhận thức được bộ nhớ cache. Kể từ khi truy cập vào bộ nhớ thực sự là tốn kém thời gian, bộ nhớ cache cố gắng giúp bạn bằng cách lưu trữ không chỉ các dữ liệu bạn truy cập nó, nhưng các yếu tố gần đó là tốt. Đây là lý do tại sao foo sẽ chạy nhanh hơn rất nhiều so với bar:

array[ NUM_ROWS ][ NUM_COLS ]; 

foo() 
{ 
    int row, col; 
    int sum = 0; 

    // accesses the elements in the array continuously 
    for (row = 0; row < NUM_ROWS ; row++) 
    { 
     for (col = 0; col < NUM_COLS; col++) 
     { 
       sum += array[ row ][ col ]; 
     } 
    } 
} 

bar() 
{ 
    int row, col; 
    int sum = 0; 

    // skips from row to row (big jumps that might miss the cache) 
    for (col = 0; col < NUM_COLS ; col++) 
    { 
     for (row = 0; row < NUM_ROWS; row++) 
     { 
       sum += array[ row ][ col ]; 
     } 
    } 
} 

Edit: Một điều cần phải nhận thức được lặp lại chuỗi nối. Làm sai, điều này có thể làm cho mã mà dường như khác để chạy trong O(n) thực sự có trong O(n^2) - xem một bài viết về Joel on Software

Edit: s/đĩa/bộ nhớ/

Answer 3

Các quy tắc tối ưu hóa:

1. Đừng làm điều đó
2. người dùng nâng cao Chỉ: Đừng làm điều đó chưa

Chỉnh sửa: Trích dẫn (và các thông tin khác, hữu ích hay không) có thể được tìm thấy trong bài viết Mã hóa: Hardware is cheap, programmers are expensive. Nó sẽ là tốt đẹp để tìm 'nguồn gốc' của cụm từ này/trích dẫn mặc dù.