优化入门 | RACx0

关于优化

我们应当忘记小的性能优化，百分之九十七的情况下，过早的优化都是万恶之源

这句话在很多时候都被引用到，以至于”不要优化”(注意，是”不要优化”而不是“不要过早优化”)已经深入人心，过度地推崇这条建议经常会成为如下行为的借口

编程恶习
逃避性能分析

还有另一个常识：优化是不重要的，这条常识的理由，在中也被提到过

程序员工具箱中最强大的优化技术就是不做优化

有几个理由支持这条禅式的忠告：其中一个是摩尔定律的指数效应——最聪明，最便宜，常常也是最迅速的性能提升方法，就是等上几个月，期待硬件性能更好

但是，时代是会变化的，如今，单个核心的性能增长非常慢，而且，如今的程序还必须运行在移动平台上(已经成为大多数)，电池的电量和散热都制约了指令的执行效率，而优化，可以让程序永远保持活力

而且说性能无所谓的，只限于某些程序，对于工作负载很大以至于需要分布式处理的程序，性能影响就会非常大，以至于小小的优化都能节约莫大的成本，例如从1000台云主机将到只需600台

如何优化

1.使用更好的编译器，然后打开它们的优化选项

2.使用更好的算法，而不是英勇地去改进算法

3.使用更好的库

4.减少内存分配和复制，这是一个很有用的优化手段

5.使用更好的数据结构

6.提高并发行

如何测试性能

之前使用了gtest测试框架，觉得gtest的测试用例所使用的形式深的我心，于是仿照其形式写了一个测试运行时间的，如下

#include <iostream>
#include <queue>
#include <chrono>
using namespace std::chrono;

namespace _TimeTest
{
//A Base Timer
class TimerBase
{
public:
    TimerBase() : m_start(system_clock::time_point::min()) {}

    void Clear()
    {
        m_start = system_clock::time_point::min();
    }

    void Start()
    {
        m_start = system_clock::now();
    }

    bool IsStarted() const
    {
        return (m_start.time_since_epoch() != system_clock::duration(0));
    }

    unsigned long GetMs()
    {
        if (IsStarted())
        {
            system_clock::duration diff;
            diff = system_clock::now() - m_start;
            return (unsigned)(duration_cast<milliseconds>(diff).count());
        }
        return 0;
    }
private:
    system_clock::time_point m_start;
};

class TimeBaseTest
{
public:
    virtual void run()=0;
    virtual ~TimeBaseTest(){}
    static TimerBase timer;
};

TimerBase TimeBaseTest::timer;
std::queue<TimeBaseTest *> tests;
}

#define TEST_CLASS(test_case_name) \
class TEST_CLASS_##test_case_name : public _TimeTest::TimeBaseTest {\
public:\
    TEST_CLASS_##test_case_name()\
    {\
        _TimeTest::tests.push(this);\
    }\
    void run();\
};\

/* TEST_CLASS_INSTANCE
 * 1.delcare the test class TEST_CLASS_test_case_name
 * 2.get a instance of the class
 * 3.define the run() for the class
 * */

#define TEST_CLASS_INSTANCE(test_case_name) \
    TEST_CLASS(test_case_name);\
    auto test_case_name##_instance = new TEST_CLASS_##test_case_name;\
    void TEST_CLASS_##test_case_name::run()

#define TimeTEST(test_case_name) TEST_CLASS_INSTANCE(test_case_name)

#define RunAllTimeTest(); \
    while(!_TimeTest::tests.empty())\
    {\
        auto i = _TimeTest::tests.front();\
        _TimeTest::tests.pop();\
        std::cout << "\033[1;32:42m[    RUN    ]\033[0m" << std::endl;\
        i->timer.Start();\
        i->run();\
        std::cout << "\033[1;31:42m[    FINISH,USE TIME : "<< i->timer.GetMs() <<"ms]\033[0m\n" << std::endl;\
        i->timer.Clear();\
        delete i;\
    }\

int main()
{
    RunAllTimeTest();
    return 0;
}

将上面的代码保存为TimeTest.h

然后使用的测试代码如下

#include "TimeTest.h"

TimeTEST(test_1)
{
    int a = 2;
    std::cout << "this is test_1" << std::endl;
    std::cout << a << std::endl;
}

TimeTEST(test_2)
{
    std::cout << "this is test_2" << std::endl;
}