More Effective C++ 第四部分 效率

Posted 2022-12-08 zhangqixiang5449

16.谨记80-20法则

程序80%的时间用在20%的代码上，盲目的优化程序并不会带来性能的显著改善，应该先借助程序分析器寻找那20%的代码，对其实行优化。

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17.考虑使用缓式评估（lazy evaluation）

缓式评估更通俗的说法是拖延战术。延缓运算，直到运算结果被迫切的需要为止，这样可以避免一些得到结果却无用的计算。例如标准库的string

String s1 = "HH";
String s2 = s1;

执行了这两个语句后s2并没有复制s1的副本，而只是记录s2与s1共享了字符串HH，因为我们并不一定会改变s2的内容（若只是读s2内容依旧是读共享的字符串），若在第一时间就将s1的copy给s2将可能造成不必要的copy成本。所以直到改变了s2的内容时，才将s1 copy给s2。

缓式取出Lazy Fetching

如果某个对象的内容需要通过网络在数据库中取出，那么可以只取出需要使用的一部分，而不是将整个对象的信息全部取出。
这个对象的内容被初始化为空，在某个成员需要使用的时候才初始化那么成员，这会造成在任何时候都可能对成员赋值，即使是const 函数，使用mutable可以使变量在const函数内改变值；

mutable int* data;

表达式缓评估

书中给出的例子是计算矩阵时并非一开始便计算完成，需要使用其某个结果时便只计算需要的一部分，这样可以大大的提高效率。

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18.分期摊还预期的计算成本

超急评估over-eager evaluation

超急评估与缓式评估是相对立的，超急评估指在运行时一直维护某些数据即使某些时候没有用到，这些数据是被经常取用的，其平均成本将比缓式评估低。

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19.了解临时对象的来源

临时对象指一个没有命名的non-heap object，通常发生于隐式类型转换和函数返回对象。这些对象的产生和销毁成本可能对程序造成影响。

当函数参数与传入参数类型不符,但可以被转换时，会发生隐式类型转换产生临时对象，除非传递方式是reference-to-non-const。例如

void func(const string& str);

char c[10];
func(c);//会产生string类型临时对象

传递方式是reference-to-non-const时不会产生临时对象进行隐式转换的原因是，程序员期望在原对象是做修改，而非临时对象。 但reference-to-const并不需要修改，因为其const特性，所以可以产生临时对象以便函数调用。

函数返回对象产生的临时对象问题在下一章。

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20.协助完成返回值优化（RVO）

有些函数必须以by value方式返回，例如operator*,这种情况不必考虑不以by value方式返回。
避免产生临时对象的返回方式：在return语句构造对象，使编译器可以对其优化

const A operator*(const A& lhs, const A& rhs)
    return A( lhs.num() * rhs.num() );


A a(1);
A b(2);
A c = a * b;

这样写法可以使编译器在c上直接构造，而不是产生一个临时对象在copy给c。

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21.利用重载技术避免隐式类型转换

class UPInt
public:
    UPInt(int val);
;

const UPInt operator+(const UPInt& lhs, const UPInt& rhs);

UPInt upi1,upi2
UPInt upi3 = upi1 + upi2;
upi3 = upi1 + 10;//将会创造一个临时对象给10转换为UPInt类型用
upi3 = 10 + upi2;//将会创造一个临时对象给10转换为UPInt类型用

使用重载技术可以避免临时对象的开销：

const UPInt operator+(const UPInt& lhs, int rhs);
const UPInt operator+(int lhs, const UPInt& rhs);
//注意必须有一个参数是自定义类型。

使用重载会使代码量增加，除非这样做会使程序效率有较大的提升，否则应避免这样做。

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22.考虑以操作符复合形式（op=）取代其独身形式（op）

复合形式指+=，-=这样的操作符，独身形式即+，-这样的操作符。
以复合形式取代独身形式的方法：

class A
public:
    A& operator+=(const A& rhs);
;
const A operator(const A& lhs, const A& rhs)
    retuen A(lhs) += rhs;//以lhs构造对象(返回值优化，见20)，并调用+=

这样做的好处是：
1.复合操作符效率高，因为其将结果直接写入左端变量，而独身操作符需要一个临时对象。
2.减少代码重复，便于维护。

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23.考虑使用其他程序库

找出性能的瓶颈在于程序库中的函数，则可以考虑换一个程序库以提高效率，因为一个程序库并不是在任何地方效率都是最佳的。

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24.了解virtual function,multiple inheritance,virtuanl base classes,runtime type identification的成本

这章的内容在Inside c++ object model深入理解对象模型一书中有详细的介绍，在我的博客中有这本书的笔记。