在这个网站上已经有很多性能问题了,但是在我看来,几乎所有的问题都是非常具体的,而且相当狭窄。几乎所有人都重复了避免过早优化的建议。

我们假设:

代码已经正常工作了 所选择的算法对于问题的环境已经是最优的 对代码进行了测量,并隔离了有问题的例程 所有优化的尝试也将被衡量,以确保它们不会使事情变得更糟

我在这里寻找的是策略和技巧,在一个关键算法中,当没有其他事情可做,但无论如何都要挤出最后百分之几。

理想情况下,尽量让答案与语言无关,并在适用的情况下指出所建议的策略的任何缺点。

我将添加一个带有我自己最初建议的回复,并期待Stack Overflow社区能想到的任何其他东西。


当前回答

目前最重要的限制因素是有限的内存带宽。多核只会让情况变得更糟,因为带宽是在核之间共享的。此外,用于实现缓存的有限芯片区域也分配给了内核和线程,这进一步恶化了这个问题。最后,保持不同缓存一致性所需的芯片间信号也会随着核数的增加而增加。这也增加了一个惩罚。

这些是您需要管理的影响。有时是通过对代码的微观管理,但有时是通过仔细考虑和重构。

很多注释已经提到了缓存友好的代码。至少有两种不同的风格:

避免内存读取延迟。 降低内存总线压力(带宽)。

第一个问题与如何使数据访问模式更规则有关,从而使硬件预取器更有效地工作。避免动态内存分配,这会将数据对象分散在内存中。使用线性容器代替链表、散列和树。

第二个问题与提高数据重用有关。修改算法以处理适合可用缓存的数据子集,并在数据仍在缓存中时尽可能多地重用这些数据。

更紧密地封装数据并确保在热循环中使用缓存线路中的所有数据,将有助于避免这些其他影响,并允许在缓存中安装更多有用的数据。

其他回答

不可能有这样的全面陈述,这取决于问题领域。一些可能性:

因为你没有直接指定你的应用程序是100%计算:

搜索阻塞的调用(数据库,网络硬盘,显示更新),并隔离它们和/或将它们放入线程中。

如果你使用的数据库恰好是Microsoft SQL Server:

研究nolock和rowlock指令。(在这个论坛上有一些讨论。)

如果你的应用是纯粹的计算,你可以看看我关于旋转大图像缓存优化的问题。速度的提高使我大吃一惊。

这是一个长期的尝试,但它可能提供了一个想法,特别是如果您的问题是在成像领域:代码中旋转位图

另一个是尽量避免动态内存分配。一次分配多个结构,一次释放它们。

否则,请确定最紧密的循环,并将它们与一些数据结构一起张贴在这里(无论是伪的还是非的)。

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。

通过引用而不是通过值传递

不像之前的答案那么深入或复杂,但下面是: (这些更多是初级/中级水平)

明显:干 向后运行循环,所以总是与0比较,而不是与变量比较 尽可能使用位操作符 将重复的代码分解为模块/函数 缓存对象 局部变量具有轻微的性能优势 尽可能限制字符串操作

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。