有时改变数据的布局会有所帮助。在C语言中，可以从数组或结构切换到数组结构，反之亦然。

OK, you're defining the problem to where it would seem there is not much room for improvement. That is fairly rare, in my experience. I tried to explain this in a Dr. Dobbs article in November 1993, by starting from a conventionally well-designed non-trivial program with no obvious waste and taking it through a series of optimizations until its wall-clock time was reduced from 48 seconds to 1.1 seconds, and the source code size was reduced by a factor of 4. My diagnostic tool was this. The sequence of changes was this:

The first problem found was use of list clusters (now called "iterators" and "container classes") accounting for over half the time. Those were replaced with fairly simple code, bringing the time down to 20 seconds. Now the largest time-taker is more list-building. As a percentage, it was not so big before, but now it is because the bigger problem was removed. I find a way to speed it up, and the time drops to 17 seconds. Now it is harder to find obvious culprits, but there are a few smaller ones that I can do something about, and the time drops to 13 sec.

现在我似乎遇到了瓶颈。样本告诉我它到底在做什么，但我似乎找不到任何可以改进的地方。然后，我考虑了程序的基本设计及其事务驱动结构，并询问它所做的所有列表搜索实际上是否都是由问题的需求强制执行的。

然后我偶然发现了一种重新设计，在这种设计中，程序代码实际上是从一组较小的源代码中生成的(通过预处理器宏)，在这种设计中，程序不会不断地找出程序员知道的相当可预测的事情。换句话说，不要“解释”要做的事情的顺序，要“编译”它。

重新设计完成了，源代码缩减了1 / 4，时间减少到10秒。

现在，因为它变得如此之快，很难进行抽样，所以我给它10倍的工作，但下面的时间是基于原始工作负载的。

进一步的诊断表明，它是在队列管理上花费时间的。内联这些将时间缩短到7秒。 现在一个很大的时间消耗是我一直在做的诊断打印。冲水- 4秒 现在最浪费时间的是调用malloc和free。回收对象- 2.6秒。 继续进行抽样，我仍然发现了严格意义上没有必要的操作——1.1秒。

总加速系数:43.6

Now no two programs are alike, but in non-toy software I've always seen a progression like this. First you get the easy stuff, and then the more difficult, until you get to a point of diminishing returns. Then the insight you gain may well lead to a redesign, starting a new round of speedups, until you again hit diminishing returns. Now this is the point at which it might make sense to wonder whether ++i or i++ or for(;;) or while(1) are faster: the kinds of questions I see so often on Stack Overflow.

附注:可能有人想知道我为什么不用侧写器。答案是，几乎所有这些“问题”都是函数调用站点，堆栈样本可以精确定位。即使在今天，分析人员也只是勉强接受这样一个观点:语句和调用指令比整个函数更重要，更容易定位，也更容易修复。

我实际上构建了一个剖析器来做这件事，但是要真正了解代码正在做什么，没有什么可以替代您的手指。样本数量少并不是问题，因为被发现的问题没有一个小到容易被忽略的程度。

添加:jerryjvl要求一些例子。这是第一个问题。它由少量独立的代码行组成，加在一起占用了一半的时间:

 /* IF ALL TASKS DONE, SEND ITC_ACKOP, AND DELETE OP */
if (ptop->current_task >= ILST_LENGTH(ptop->tasklist){
. . .
/* FOR EACH OPERATION REQUEST */
for ( ptop = ILST_FIRST(oplist); ptop != NULL; ptop = ILST_NEXT(oplist, ptop)){
. . .
/* GET CURRENT TASK */
ptask = ILST_NTH(ptop->tasklist, ptop->current_task)

These were using the list cluster ILST (similar to a list class). They are implemented in the usual way, with "information hiding" meaning that the users of the class were not supposed to have to care how they were implemented. When these lines were written (out of roughly 800 lines of code) thought was not given to the idea that these could be a "bottleneck" (I hate that word). They are simply the recommended way to do things. It is easy to say in hindsight that these should have been avoided, but in my experience all performance problems are like that. In general, it is good to try to avoid creating performance problems. It is even better to find and fix the ones that are created, even though they "should have been avoided" (in hindsight). I hope that gives a bit of the flavor.

下面是第二个问题，分两行:

 /* ADD TASK TO TASK LIST */
ILST_APPEND(ptop->tasklist, ptask)
. . .
/* ADD TRANSACTION TO TRANSACTION QUEUE */
ILST_APPEND(trnque, ptrn)

它们通过在列表的末尾附加项目来构建列表。(解决方法是将项目收集到数组中，并一次性构建列表。)有趣的是，这些语句只花费了原始时间的3/48(即在调用堆栈上)，所以它们实际上在一开始并不是一个大问题。然而，在消除了第一个问题后，它们只花费了3/20的时间，所以现在是一条“大鱼”。总的来说，就是这样。

我可以补充说，这个项目是从我参与的一个真实项目中提炼出来的。在那个项目中，性能问题要严重得多(加速也是如此)，比如在内部循环中调用数据库访问例程来查看任务是否完成。

参考补充道: 源代码，无论是原始的还是重新设计的，都可以在www.ddj.com上找到，1993年，文件9311.zip, files slug。Asc和slug.zip。

编辑2011/11/26: 现在有一个SourceForge项目包含了Visual c++中的源代码，以及它是如何调优的详细描述。它只经历了上述场景的前半部分，并不完全遵循相同的顺序，但仍然获得了2-3个数量级的加速。

在带有模板的语言(c++ /D)中，您可以尝试通过模板参数传播常量值。你甚至可以用开关来处理小的非常值集合。

Foo(i, j); // i always in 0-4.

就变成了

switch(i)
{
    case 0: Foo<0>(j); break;
    case 1: Foo<1>(j); break;
    case 2: Foo<2>(j); break;
    case 3: Foo<3>(j); break;
    case 4: Foo<4>(j); break;
}

缺点是缓存压力，因此这只会在深度或长期运行的调用树中获得，其中值在持续时间内是恒定的。

分而治之

如果正在处理的数据集太大，则对其中的大块进行循环。如果代码编写正确，实现应该很容易。如果您有一个单片程序，现在您就更清楚了。

缓存!要使几乎任何事情都变得更快，一个便宜的方法(在程序员的努力中)是在程序的任何数据移动区域添加缓存抽象层。无论是I/O还是只是传递/创建对象或结构。通常，向工厂类和读取器/写入器添加缓存是很容易的。

有时缓存不会给你带来太多好处，但这是一种简单的方法，只需添加缓存，然后在没有帮助的地方禁用它。我经常发现这样做可以获得巨大的性能，而无需对代码进行微观分析。

您可能应该考虑“谷歌视角”，即确定您的应用程序如何在很大程度上实现并行和并发，这也不可避免地意味着在某种程度上考虑将您的应用程序分布在不同的机器和网络上，这样它就可以理想地与您投入的硬件几乎线性扩展。

另一方面，谷歌人员也以投入大量人力和资源来解决他们正在使用的项目、工具和基础设施中的一些问题而闻名，例如，通过拥有一个专门的工程师团队来破解gcc内部，以便为Google典型的用例场景做好准备，从而对gcc进行整个程序优化。

类似地，分析应用程序不再仅仅意味着分析程序代码，还包括它周围的所有系统和基础设施(想想网络、交换机、服务器、RAID阵列)，以便从系统的角度识别冗余和优化潜力。