IA_编程效率.ppt

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1、Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023编程效率编程效率IA 事业部Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023课程主要内容课程主要内容程序效率问题与习题Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023第一部分第一部分 程序效率程序效率Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023主要内容主要内容1.1 关于程序效率1.2 如何提高程序效率 1.3 实例Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.1 1.1 关于程序效率关于程序效率序没有意识到程序效率的编码者，可能会写如下的代码：f

2、or(i=0;i1000;i+)GetLocalHostName(hostname);.GetLocalHostName的意思是取得当前计算机名。实际上取得一次机器的名字就可以，而把它放在循环体中，它就被调用了1000次，其中999次是多余的。如果不意识到无效率行为的危害，程序中多次出现如此没有效率的行为，那么程序运行效率会非常慢，有时会慢得使用用户难以接受。程序效率程序效率，是用执行的步骤（step）数时间复杂度、占内存的多少来衡量的空间复杂度。完成某项工作，执行的步骤（step）的次数最少、占用内存最小是程序员所追求的。特别是嵌入式系统的开发，内存等资源都是有限的。因此，提高效率的着眼点应

3、该是减少执行次数减少占用空间Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（1 1）效率改善的指导原则满足正确性、可靠性、健壮性、可读性等质量因素的前提下，设法提高程序的效率；如果程序的正确性、可靠性得不到保证，提高效率就失去了根本；如果程序的健壮性得不到保证，提高效率就失去了目标；如果程序的可读性得不到保证，提高效率就失去了方向；以提高程序的全局效率为主，提高局部效率为辅；如何只从局部角度出发，局部效率的改善一般对全局效率改善作用不大，有时甚至影响全局效率的改善；应该从全局角度出发，整体考虑，作出统一改善的调整，有的时候局

4、部利益为配合整体需要应作出牺牲；举例。Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（2 2）在优化程序的效率时，应当先找出限制效率的“瓶颈”；非关键点的改善，不会根本改变效率的现状；先进行一些基准数据测量和问题收集，寻找提高效率的关键点；有时一次关键的改动还不能解决问题，还需要进一步的数据测量和持续的改进，直到符合要求；先优化数据结构和算法，再优化执行代码；因为O(n2)的算法写不出O(nlog2n)的程序，因此写程序前应该考虑数据结构和算法的选择和优化；如果你已经选择了正确的算法，那么只有到了写程序的最后，才有可能去关心

5、执行代码的优化问题；时间效率和空间效率可能对立，此时应当分析那个更重要，作出适当的折衷；一般来讲，在空间允许的时候，我们会花费空间换取时间效率的大幅提升；当空间受限时间效率和空间对立的时候，我们根据需要，在两者之间作出适当折中；Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（3 3）时间效率改善的考虑减少内存分配的次数一次能够申请的内存，就不要多次申请；被多次访问函数中存储“不变量”的变量请定义成为static。如：GetLocalHostName(char*name)charfuncName=GetLocalHostNam

6、e;sys_log(%sbegin.,funcName);.sys_log(%send.,funcName);如果这是一个经常调用的函数，每次调用时都要对funcName进行分配内存，这个开销很大啊。把这个变量声明成static吧，当函数再次被调用时，就会省去了分配内存的开销，执行效率也很好。提高循环体效率减少循环次数减少循环体内执行语句的数量 例子参见1.1 关于程序效率序中的例子Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（4 4）在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU

7、 跨切循环层的次数 下面例子a和例子b的功能一样，但效率不同 例a:for(i=0;i5;i+)for(j=0;j100;j+)Dothing();例b:for(j=0;j100;j+)for(i=0;i)使用很方便，但实际运行往往需要进行地址计算；不必要的地址计算会导致性能的下降；尽可能减少-的多级嵌套。提高数学表达式的效率a*b+a*c=a*(b+c);减少一次乘法，但不改变表达式的意义。b/a+c/a=(1/a)*(b+c);把两次除法变成一次除法和一次乘法，在几乎所有的平台上，除法都比乘法慢。(a|b)&c)=c&(a|b);当c为假时，第一个表达式要计算(a|b)，第二个表达式则不计

8、算。Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（6 6）空间效率改善的考虑合理结构体成员定义顺序：按照类型从小到大，相同类型连续存放例a和例b的占用的空间是不同的：例a typedefstructshorta;intb;shortc;AA_t;例btypedefstructshorta;shortc;intb;BB_tNeusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.2 1.2 如何提高程序效率（如何提高程序效率（7 7）冗余数据压缩，可以减少对内存的占用 如有些矩阵数据的存储。有些矩阵中的非零元素很

9、少，可以考虑通过只存储非零数据来减少对存储空间的占用。动态内存使用的方式，可以提高内存的利用率。追求空间的效率和追求时间的效率，往往是矛盾的，需要全面权衡。减少代码的行数可以减少ROM的占用 对于嵌入系统而言，ROM资源是很宝贵的。减少代码行数是减少ROM占用量 的有效途径；减少代码行的方法：消除冗余代码可以有效减少代码行数通过函数指针和函数表可以减少程序代码规模Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.3 1.3 实例（实例（1 1）效率改善的例A请理解下面的代码for(int i=0;i back_buffer-surface-bitsi=some_value;

10、做如下修改是否更好 unsigned char*back_surface_bits=rendering_context-back_buffer-surface-bits;for(int i=0;i back_buffer-surface-bits;for(int i=0;i numPixels;i+,back_surface_bits+)*back_surface_bits=some_value;Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.3 1.3 实例（实例（2 2）效率改善的例B问题：有一组处理函数:functionA,functionB,functionZ,它

11、们的函数形式如下 int functionA(int event);int functionB(int event);.int functionZ(int event);他们分别是不同状态(A,B,Z)的处理。编写这段处理代码，我们该如何做？下面代码可行吗？switch(status)case A:functionA(event)break;case B:functionB(event)break;case Z:functionZ(event)break;Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 20231.3 1.3 实例（实例（3 3）可行！但是不好！原因是生成目标代码大，

12、而且可维护弱一些。这么做可以解决上面提到的缺点 typdef int(*pFunc)(int event);typedef enum A=0,B,Z Status_t;pFunc functionlistZ=functionA,functionB,functionZ ;Status_t status;status被赋值 functionliststatus(event);这么做是不是更好？Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023第二部分第二部分 问题与习题问题与习题Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023问题表（问题表（1 1）Q1:请问(i

13、)比(ii)哪个效率高？(i)if(condition)for(i=0;iN;i+)DoSomething();elsefor(i=0;iN;i+)DoOtherthing();(ii)for(i=0;iN;i+)if(condition)DoSomething();elseDoOtherthing();Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023问题表（问题表（2 2）Q2:改善下面这段程序int f(long n)int i,s;for(s=0,i=1;i=n;i+)s+=i;return(s);Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023练习题练习题无Neusoft Group Ltd.Date:13 一月 2023谢谢！