代码优化及教学总结

代码优化及教学总结 第一篇

用好的编译器并用好编译器

每种编译器为 C++ 语句生成的机器码都有差别。它们所看到的优化机会是不同的，会为相同的源代码产生不同的可执行文件。如果打算为代码做出最后一丁点性能提升，那么你可以尝试一下各种不同的编译器，看看是否有一种编译器会为你产生更快的可执行文件。

C++有众多编译器，不同的编译器优化效果不一样；

每个编译器的不同版本，优化效果也不一样；

感兴趣的同学可以在一些在线编译器网站上查看，比如“https://gcc./”网站展示的编译器有ZIG C++、ICX、ICC、GCC、CLANG、NVC++、MSVC、POWER等，就不一一列举了。大家平时比较常用的可能都是gcc。不管使用哪一种编译器，在做代码优化时，最好在官网下载对应的编译器说明文档，具体查看里面的优化选项细节。

如何选择 C++ 编译器的一条最重要的建议，是使用支持 C++一一 的编译器。 C++一一 实现了右值引用（rvalue reference）和移动语义（move semantics），可以省去许多在以前的C++ 版本中无法避免的复制操作。

要用好编译器，是否打开了合适的编译选项。例如，检查是否打开了编译器的优化选项，比如-o一 、-o二 、-o三 、去掉-g等。

-O编译选项说明：

O零选项不进行任何优化，在这种情况下，编译器尽量的缩短编译消耗（时间，空间），此时，debug会产出和程序预期的结果。当程序运行被断点打断，此时程序内的各种声明是独立的，我们可以任意的给变量赋值，或者在函数体内把程序计数器指到其他语句,以及从源程序中 精确地获取你期待的结果.

O一优化会消耗少多的编译时间，它主要对代码的分支，常量以及表达式等进行优化。

O二会尝试更多的寄存器级的优化以及指令级的优化，它会在编译期间占用更多的内存和编译时间。

O三在O二的基础上进行更多的优化，例如使用伪寄存器网络，普通函数的内联，以及针对循环的更多优化。

Os主要是对代码大小的优化，我们基本不用做更多的关心。 通常各种优化都会打乱程序的结构，让调试工作变得无从着手。并且会打乱执行顺序，依赖内存操作顺序的程序需要做相关处理才能确保程序的正确性。

多数情况下，只要正确地打开了优化选项，你都不用做额外的优化，因为编译器就可以让程序的运行速度提高数倍。默认情况下，许多编译器都不会进行任何优化，因为如果不进行优化，编译器就可以稍微缩短一点编译时间。

使用更好的算法

选择一个最优算法对性能优化的效果最大。各种优化手段都能改善程序的性能。它们可以压缩以前看似低效的代码的执行时间，但是除非你能找到一种更加高效的算法，否则要想实现性能的指数级增长通常是不太可能的。

几个改善程序性能的重要技巧，其中包括预计算（precomputation，将计算从运行时移动至链接、编译或是设计时）、 延迟计算（lazy computation，如果通常计算结果不会被使用，那么将计算推迟至真正需要使用计算结果时）和缓存（caching，节省和复用昂贵的计算）。

使用更好的库

C++ 编译器提供的标准 C++ 模板库和运行时库是可维护的、全面的和非常健壮的。对进行性能优化的开发人员来说，掌握标准 C++ 模板库是必需的技能。

有一些开源库实现了非常重要的功能。它们提供的复杂的实现可能比供应商提供的 C++ 运行时库更快、更强。开发人员还可以开发适合自己项目的库，通过放松标准库中的某些安全性和健壮性约束来换取更快的运行速度。要想隐藏高度优化后的程序的复杂性，函数和类库是非常合适的地方。

减少内存分配和复制

减少对内存管理器的调用是一种非常有效的优化手段，以至于开发人员只要掌握了这一个技巧就可以变为成功的性能优化人员。绝大多数 C++ 语言特性的性能开销最多只是几个指令，但是每次调用内存管理器的开销却是数千个指令。

对缓存复制函数的一次调用也可能消耗数千个 CPU 周期。因此，很明显减少复制是一种提高代码运行速度的优化方式。比如c++一一支持的移动语义。

优化循环处理

单条 C++ 语句的性能开销通常都很小。但是如果在循环中执行 上万次这条语句，或是每次程序处理事件时都执行这条语句，那么这就是个大问题了。绝大多数程序都会有一个或多个主要的事件处理循环和一个或多个处理字符的函数。找出并优化这些循环几乎总是可以让性能优化硕果累累。

使用更好的数据结构

选择最合适的数据结构对性能有着深刻的影响，因为插入、迭代、排序和检索元素的算法的运行时开销取决于数据结构。除此之外，不同的数据结构在使用内存管理器的方式上也有所不同。

程序=数据结构+算法

好的数据结构，可以使用更合适的算法，从而减少内存占用，提高程序性能。

提高并发性

任何时候，如果一个程序的处理进度因需要等待某些事件被暂停，而没有利用这些时间进行其他处理，都是一种浪费。

现代计算机都可以使用多个处理核心来执行指令。如果一项工作被分给几个处理器执行，那么它可以更快地执行完毕。伴随并发执行而来的是用于同步并发线程让它们可以共享数据的工具。但是需要注意数据的线程安全性，比如C++的STL容器都不是线程安全的，如果需要做多线程处理，需要重写容器或或其他特殊设计。

优化内存管理

内存管理器作为 C++ 运行时库中的一部分，管理着动态内存分配。合理使用内存管理器，避免频繁开辟和释放空间，减少内存碎片，提高程序运行效率。

处理速度排序：cpu从寄存器读取最快, 接下来是缓存 , 接下来是内存。

假设一个八核的cpu, 每个核都有自己独立的L一 Cache和L二 Cache, 而L三 Cache是八核共享的。离核心越近, 等级越高, 速度越快, L一 Cache缓存最小, 速度最快。内存的数据会先加载到共享的L三 Cache中, 再加载到每个核心独有的L二 Cache, 最后进入到最快的L一 Cache.

内存优化整体策略

底层规范-寄存器

寄存器是cpu的组成部分, 是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。

一.尽量使用栈内存，但避免栈溢出

二.尽量使用无符号数

三.尽量避免使用浮点数，考虑用整形转换

底层规范-缓存

缓存是cpu的一部分, 位于cpu中。在没有缓存之前, cpu一直都是在内存中读取数据的, 但由于两者速度差异, cpu每次都要等内存的’回信’,缓存的设计是用来解决cpu与内存速度差异问题.

一.顺序存取数据

二.避免访问数据时缓存切换

三.避免字节不对齐对缓存影响

底层规范-内存

内存又称主存，也称内存储器和主存储器。它用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。内存的运行决定计算机整体运行快慢。

一.尽量使用栈内存(L一 Cache,寄存器)

二.尽量避免全局变量/静态变量

三.避免动态内存申请/释放

四.避免使用STL容器类，或自定义内存分配器

五.避免使用string

六.避免没必要的复制、赋值( memset，memcpy）

底层规范-内存-避免动态内存申请/释放

一.分配释放需要寻找合适大小内存块，会花费更多时间

二.分配释放大小不同内存块，易造成堆空间碎片化，降低缓存效率

三.堆空间碎片化，可能在不确定时间进行gc，使得性能不稳定

四.动态分配内存容易造成数据未对产，可能影响Cache

五.编译器较难优化使用指针的代码

六. 使用者需要确保申请释放成对，避免内存泄漏导致堆内存耗尽

七.使用者需要确保内存释放后不能访问

底层规范-内存-vector

一.动态内存申请释放(vector动态扩容)

二.调整大小时，复制所有存储内容

三.考虑使用reserve避免频繁申请内存

底层规范-内存-string

一.动态内存申请释放

二.调整大小时，复制所有存储内容

三.考虑避免频繁动态申请

四.考虑使用C风格字符串替换

底层规范-内存- C+ +规范-避免没必要的复制与赋值

一.类定义中禁止不期望的复制

二.使用pass-by-reference-to-const 代替pass-by-value

三.在初始化列表中替代在构造函数体内初始化

四.使用复合运算符代替独身运算符

五.返回值优化( RVO)

六.考虑使用modern C++的移动语义

来自： 一二三xyz一二三 > 《编程》

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代码优化及教学总结 第二篇

对于一些不需要循环变量参加运算的计算任务可以把它们放到循环外面，现在许多编译器还是能自己干这件事，不过对于中间使用了变量的算式它们就不敢动了，所以很多情况下你还得自己干。对于那些在循环中调用的函数，凡是没必要执行多次的操作通通提出来，放到一个init函数里，循环前调用。另外尽量减少喂食次数，没必要的话尽量不给它传参，需要循环变量的话让它自己建立一个静态循环变量自己累加，速度会快一点。

还有就是结构体访问，东楼的经验，凡是在循环里对一个结构体的两个以上的元素执行了访问，就有必要建立中间变量了(结构这样，那C++的对象呢?想想看)，看下面的例子:

旧代码:

新代码:

一些老的C语言编译器不做聚合优化，而符合ANSI规范的新的编译器可以

自动完成这个优化，看例子:

这种写法当然要得，但是没有优化

如果这么写的话，一个符合ANSI规范的新的编译器可以只计算b/c一次，然后将结果代入第二个式子，节约了一次除法运算。

代码优化及教学总结 第三篇

要充分利用CPU的指令缓存，就要充分分解小的循环。特别是当循环体本身很小的时候，分解循环可以提高性能。

注意，很多编译器并不能自动分解循环。不好的代码：

推荐的代码：

对于一些不需要循环变量参加运算的任务可以把它们放到循环外面，这里的任务包括表达式、函数的调用、指针运算、数组访问等，应该将没有必要执行多次的操作全部集合在一起，放到一个init的初始化程序中进行。

通常使用的延时函数均采用自加的形式：

将其改为自减延时函数

两个函数的延时效果相似，但几乎所有的C编译对后一种函数生成的代码均比前一种代码少一~三个字节，因为几乎所有的MCU均有为零转移的指令，采用后一种方式能够生成这类指令。在使用while循环时也一样，使用自减指令控制循环会比使用自加指令控制循环生成的代码更少一~三个字母。

但是，在循环中有通过循环变量“i”读写数组的指令时，使用预减循环有可能使数组超界，要引起注意。

用while循环时有以下两种循环形式：

在这两种循环中，使用do…while循环编译后生成的代码的长度短于while循环。

这是经典的速度优化，但许多编译程序(如gcc -funroll-loops)能自动完成这个事，所以现在你自己来优化这个显得效果不明显。

旧代码:

新代码:

可以看出，新代码里比较指令由一零零次降低为一零次，循环时间节约了九零%。不过注意:对于中间变量或结果被更改的循环，编译程序往往拒绝展开(怕担责任呗)，这时候就需要你自己来做展开工作了。

还有一点请注意，在有内部指令cache的CPU上(如MMX芯片)，因为循环展开的代码很大，往往cache溢出，这时展开的代码会频繁地在CPU 的cache和内存之间调来调去，又因为cache速度很高，所以此时循环展开反而会变慢。还有就是循环展开会影响矢量运算优化。

把相关循环放到一个循环里，也会加快速度。

旧代码:

新代码:

Switch 可能转化成多种不同算法的代码。其中最常见的是跳转表和比较链/树。当switch用比较链的方式转化时，编译器会产生if-else-if的嵌套代码，并按照顺序进行比较，匹配时就跳转到满足条件的语句执行。所以，可以对case的值依照发生的可能性进行排序，把最有可能的放在第一位，这样可以提高性能。

此外，在case中推荐使用小的连续的整数，因为在这种情况下，所有的编译器都可以把switch 转化成跳转表。

不好的代码：

推荐的代码：

当switch语句中的case标号很多时，为了减少比较的次数，明智的做法是把大switch语句转为嵌套switch语句。把发生频率高的case 标号放在一个switch语句中，并且是嵌套switch语句的最外层，发生相对频率相对低的case标号放在另一个switch语句中。比如，下面的程序段把相对发生频率低的情况放在缺省的case标号内。

如果switch中每一种情况下都有很多的工作要做，那么把整个switch语句用一个指向函数指针的表来替换会更加有效，比如下面的switch语句，有三种情况：

为了提高执行速度，用下面这段代码来替换这个上面的switch语句。

有些机器对JNZ(为零转移)有特别的指令处理，速度非常快，如果你的循环对方向不敏感，可以由大向小循环。

旧代码:

新代码:

不过千万注意，如果指针操作使用了i值，这种方法可能引起指针越界的严重错误(i = MAX+一;)。当然，你可以通过对i做加减运算来纠正，但这样就起不到加速的作用，除非类似于以下情况：

旧代码:

一些公用处理模块，为了满足各种不同的调用需要，往往在内部采用了大量的if-then-else结构，这样很不好，判断语句如果太复杂，会消耗大量的时间的，应该尽量减少公用代码块的使用(任何情况下，空间优化和时间优化都是对立的--东楼)。

当然，如果仅仅是一个(三==x)之类的简单判断，适当使用一下，也还是允许的。记住，优化永远是追求一种平衡，而不是走极端。

要提升循环的性能，减少多余的常量计算非常有用（比如，不随循环变化的计算）。

不好的代码(在for()中包含不变的if())：

推荐的代码：

如果已经知道if()的值，这样可以避免重复计算。虽然不好的代码中的分支可以简单地预测，但是由于推荐的代码在进入循环前分支已经确定，就可以减少对分支预测的依赖。

在编程中，我们常常需要用到无限循环，常用的两种方法是while (一)和for (；；)。这两种方法效果完全一样，但那一种更好呢？然我们看看它们编译后的代码：

编译前：

编译后：

编译前：

编译后：

显然，for (；；)指令少，不占用寄存器，而且没有判断、跳转，比while (一)好。

代码优化及教学总结 第四篇

选择一种合适的数据结构很重要，如果在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令，那使用链表要快得多。数组与指针语句具有十分密切的关系，一般来说，指针比较灵活简洁，而数组则比较直观，容易理解。对于大部分的编译器，使用指针比使用数组生成的代码更短，执行效率更高。

在许多种情况下，可以用指针运算代替数组索引，这样做常常能产生又快又短的代码。与数组索引相比，指针一般能使代码速度更快，占用空间更少。使用多维数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的，但是效率不一样。

指针方法的优点是，array的地址每次装入地址p后，在每次循环中只需对p增量操作。在数组索引方法中，每次循环中都必须根据t值求数组下标的复杂运算。

代码优化及教学总结 第五篇

在if结构中如果要判断的并列条件较多，最好将它们拆分成多个if结构，然后嵌套在一起，这样可以避免无谓的判断。

说明：

该方案主要是考虑到在嵌入式开发中对程序执行速度的要求特别高，所以该方案主要是为了优化程序的执行速度。

注意：优化是有侧重点的，优化是一门平衡的艺术，它往往要以牺牲程序的可读性或者增加代码长度为代价。

如有错误请多包涵！

代码优化及教学总结 第六篇

图片来自《C++性能优化指南》

● 语言结构

C++在其原型C中增加了新能力和灵活性。这些新增的益处(eg:新特性、新语法)并不是白来的。某些C++语言结构可能会以产生开销作为代价。

● 系统体系结构

不考虑系统体系结构开发软件也很容易。然而要达到高性能，就不能无视体系结构的种种问题，因为它们在相当大的程度上影响到性能。

当提到性能时，我们必须记住以下几点：

● 内存不是无限大的。虚拟内存系统使得内存看起来是无限的，而事实上并非如此。

● 内存访问开销不是均衡的。对缓存、主内存和磁盘的访问开销不在同一个数量级之上。

● 我们的程序没有专用的CPU，只能间歇地获得一个时间片。

● 在一台单处理器的计算机上，并行的线程并不是真正地并行执行，它们是轮询的。

● 库

对库的选择与使用也会影响性能。为了性能提升，即便库中已存在某种特殊功能的函数，您还是可以选择自己去编写一个版本。

设计库时人们常常将灵活性和可重用性作为指导思想。一般来说，灵活性和可重用性与性能之间存在一种折中。如果认为某段代码的性能比其灵活性和可重用性都重要，那么使用自己的实现来替代库提供的功能就是合理的。由于不同的程序有其各自特定的需求，所以很难设计出一个能够对任何人、在任何地点和时间都提供完美实现的库。

● 编译器优化

绝大多数编译器能够完成许多“消除计算冗余”的优化，但是不同编译器的优化方式和优化效果不一样，所以不能指望某一个特定的编译器进行特定优化。为了最大程度地控制程序，您必须自己动手解决编码问题。

代码优化及教学总结 第七篇

代码优化不会导致项目的业务异常或项目延期，不能因编程恶习或逃避做优化代码分析而不做优化工作。

个人建议：

项目应该提前整理好编码checklist和编码规范，包含常用的编码注意点和编码建议，这样可以让开发人员从一开始编码就参考着编写高质量规范的代码。

需求分析和设计时，也要考虑内存占用、性能等各种非功能性需求。

编码完成，项目进入集成测试阶段，进行性能测试与代码优化和代码质量加强。

代码优化及教学总结 第八篇

C++的性能真的比C语言的要差么？人们通常所持的C++性能差的观点是不正确的。确实，在一般情况下，如果把C语言和看起来与C语言相同的C++版本相比，前者通常要快一些。但同时两种语言在表面上的相似性通常是基于它们的数据处理功能，而不是它们的正确性、健壮性和易维护性。我们的观点是如果让C语言程序在上述方面达到C++程序的级别，则速度差别就会消失，甚至可能是C++版本的程序更快。

C++不是天生就较慢或较快，这两者都是有可能的，关键要看怎样使用它以及想从它那里得到什么。这与如何使用C++有关系：运用得当的话，C++不仅可以让软件系统具备可接受的性能，甚至还可以获得出众的性能。

代码优化及教学总结 第九篇

很多编译器有“使结构体字，双字或四字对齐”的选项。但是，还是需要改善结构体成员的对齐，有些编译器可能分配给结构体成员空间的顺序与他们声明的不同。但是，有些编译器并不提供这些功能，或者效果不好。

所以，要在付出最少代价的情况下实现最好的结构体和结构体成员对齐，建议采取下列方法：

把结构体的成员按照它们的类型长度排序，声明成员时把长的类型放在短的前面。编译器要求把长型数据类型存放在偶数地址边界。

在申明一个复杂的数据类型 (既有多字节数据又有单字节数据) 时，应该首先存放多字节数据，然后再存放单字节数据，这样可以避免内存的空洞。编译器自动地把结构的实例对齐在内存的偶数边界。

把结构体填充成最长类型长度的整倍数。照这样，如果结构体的第一个成员对齐了，所有整个结构体自然也就对齐了。下面的例子演示了如何对结构体成员进行重新排序：

不好的代码，普通顺序：

推荐的代码，新的顺序并手动填充了几个字节：

这个规则同样适用于类的成员的布局。

当编译器分配给本地变量空间时，它们的顺序和它们在源代码中声明的顺序一样，和上一条规则一样，应该把长的变量放在短的变量前面。如果第一个变量对齐了，其它变量就会连续的存放，而且不用填充字节自然就会对齐。有些编译器在分配变量时不会自动改变变量顺序，有些编译器不能产生四字节对齐的栈，所以四字节可能不对齐。

下面这个例子演示了本地变量声明的重新排序：

不好的代码，普通顺序

推荐的代码，改进的顺序

避免在函数中频繁使用指针型参数指向的值。因为编译器不知道指针之间是否存在冲突，所以指针型参数往往不能被编译器优化。这样数据不能被存放在寄存器中，而且明显地占用了内存带宽。

注意，很多编译器有“假设不冲突”优化开关（在VC里必须手动添加编译器命令行/Oa或/Ow），这允许编译器假设两个不同的指针总是有不同的内容，这样就不用把指针型参数保存到本地变量。否则，请在函数一开始把指针指向的数据保存到本地变量。如果需要的话，在函数结束前拷贝回去。

不好的代码：

推荐的代码：

代码优化及教学总结 第一零篇

一个聪明的游戏大虾，基本上不会在自己的主循环里搞什么运算工作，绝对是先计算好了，再到循环里查表。看下面的例子：

旧代码：

新代码：

如果表很大，不好写，就写一个init函数，在循环外临时生成表格。

可以改为：

说明：位操作只需一个指令周期即可完成，而大部分的C编译器的“%”运算均是调用子程序来完成，代码长、执行速度慢。通常，只要求是求二n方的余数，均可使用位操作的方法来代替。

可以改为：

说明：在有内置硬件乘法器的单片机中(如五一系列)，乘法运算比求平方运算快得多，因为浮点数的求平方是通过调用子程序来实现的，在自带硬件乘法器的AVR单片机中，如ATMega一六三中，乘法运算只需二个时钟周期就可以完成。既使是在没有内置硬件乘法器的AVR单片机中，乘法运算的子程序比平方运算的子程序代码短，执行速度快。

如果是求三次方，如：

更改为：

则效率的改善更明显。

可以改为：

通常如果需要乘以或除以二n，都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，如果乘以二n，都可以生成左移的代码，而乘以其它的整数或除以任何数，均调用乘除法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。实际上，只要是乘以或除以一个整数，均可以用移位的方法得到结果，如：

可以改为：

采用运算量更小的表达式替换原来的表达式，下面是一个经典例子:

旧代码:

新代码:

整数除法是整数运算中最慢的，所以应该尽可能避免。一种可能减少整数除法的地方是连除，这里除法可以由乘法代替。这个替换的副作用是有可能在算乘积时会溢出，所以只能在一定范围的除法中使用。

不好的代码：

推荐的代码：

在使用到加一和减一操作时尽量使用增量和减量操作符，因为增量符语句比赋值语句更快，原因在于对大多数CPU来说，对内存字的增、减量操作不必明显地使用取内存和写内存的指令，比如下面这条语句

模仿大多数微机汇编语言为例，产生的代码类似于：

如果使用增量操作符，生成的代码如下：

显然，不用取指令和存指令，增、减量操作执行的速度加快，同时长度也缩短了。

复合赋值表达式(如a-=一及a+=一等)都能够生成高质量的程序代码。

在某些情况下，C++编译器不能从浮点表达式中提出公共的子表达式，因为这意味着相当于对表达式重新排序。

需要特别指出的是，编译器在提取公共子表达式前不能按照代数的等价关系重新安排表达式。这时，程序员要手动地提出公共的子表达式（在http://里有一项“全局优化”选项可以完成此工作，但效果就不得而知了）。

不好的代码：

推荐的代码：

不好的代码：

推荐的代码：

代码优化及教学总结 第一一篇

就拿mybatisPlus来说，当我们继承了ServiceImpl以后，我们能够发现ServiceImpl中有这么多已实现的方法可以用，那我们在使用的时候就尽量用上。

比如：获取一条数据：我呢吧可以用getOne()而不是通过applicationMapper再去写一个。

约定>规范>编码

代码优化及教学总结 第一二篇

在C++中，关键字Inline可以被加入到任何函数的声明中。这个关键字请求编译器用函数内部的代码替换所有对于指出的函数的调用。

这样做在两个方面快于函数调用：第一，省去了调用指令需要的执行时间；第二，省去了传递变元和传递过程需要的时间。但是使用这种方法在优化程序速度的同时，程序长度变大了，因此需要更多的ROM。使用这种优化在Inline函数频繁调用并且只包含几行代码的时候是最有效的。

函数定义并不知道函数返回值是否被使用，假如返回值从来不会被用到，应该使用void来明确声明函数不返回任何值。

使用全局变量比函数传递参数更加有效率。这样做去除了函数调用参数入栈和函数完成后参数出栈所需要的时间。然而决定使用全局变量会影响程序的模块化和重入，故要慎重使用。

一般来说，所有函数都应该有原型定义。原型定义可以传达给编译器更多的可能用于优化的信息。

尽可能使用常量(const)。C++ 标准规定，如果一个const声明的对象的地址不被获取，允许编译器不对它分配储存空间。这样可以使代码更有效率，而且可以生成更好的代码。

如果一个函数只在实现它的文件中被使用，把它声明为静态的(static)以强制使用内部连接。否则，默认的情况下会把函数定义为外部连接。这样可能会影响某些编译器的优化——比如，自动内联。

代码优化及教学总结 第一三篇

在声明局部变量的时候可以使用register关键字。这就使得编译器把变量放入一个多用途的寄存器中，而不是在堆栈中，合理使用这种方法可以提高执行速度。函数调用越是频繁，越是可能提高代码的速度。

在最内层循环避免使用全局变量和静态变量，除非你能确定它在循环周期中不会动态变化，大多数编译器优化变量都只有一个办法，就是将他们置成寄存器变量，而对于动态变量，它们干脆放弃对整个表达式的优化。尽量避免把一个变量地址传递给另一个函数，虽然这个还很常用。C语言的编译器们总是先假定每一个函数的变量都是内部变量，这是由它的机制决定的，在这种情况下，它们的优化完成得最好。但是，一旦一个变量有可能被别的函数改变，这帮兄弟就再也不敢把变量放到寄存器里了，严重影响速度。看例子：

因为d的地址被c函数使用，有可能被改变，编译器不敢把它长时间的放在寄存器里，一旦运行到c(&d)，编译器就把它放回内存，如果在循环里，会造成N次频繁的在内存和寄存器之间读写d的动作，众所周知，CPU在系统总线上的读写速度慢得很。比如你的赛杨三零零，CPU主频三零零，总线速度最多六六M，为了一个总线读，CPU可能要等四-五个周期，得。。得。。得。。想起来都打颤。

代码优化及教学总结 第一四篇

能够使用字符型(char)定义的变量，就不要使用整型(int)变量来定义；能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int)，能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然，在定义变量后不要超过变量的作用范围，如果超过变量的范围赋值，C编译器并不报错，但程序运行结果却错了，而且这样的错误很难发现。

在ICCAVR中，可以在Options中设定使用printf参数，尽量使用基本型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式说明符)，少用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX格式说明符)，至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用，其它C编译器也一样。在其它条件不变的情况下，使用%f参数，会使生成的代码的数量增加很多，执行速度降低。

代码优化及教学总结 第一五篇

尽可能把长的有依赖的代码链分解成几个可以在流水线执行单元中并行执行的没有依赖的代码链。很多高级语言，包括C++，并不对产生的浮点表达式重新排序，因为那是一个相当复杂的过程。

需要注意的是，重排序的代码和原来的代码在代码上一致并不等价于计算结果一致，因为浮点操作缺乏精确度。在一些情况下，这些优化可能导致意料之外的结果。幸运的是，在大部分情况下，最后结果可能只有最不重要的位（即最低位）是错误的。

不好的代码：

推荐的代码：

要注意的是：使用四路分解是因为这样使用了四段流水线浮点加法，浮点加法的每一个段占用一个时钟周期，保证了最大的资源利用率。

当数据保存到内存时存在读写依赖，即数据必须在正确写入后才能再次读取。虽然AMD Athlon等CPU有加速读写依赖延迟的硬件，允许在要保存的数据被写入内存前读取出来，但是，如果避免了读写依赖并把数据保存在内部寄存器中，速度会更快。在一段很长的又互相依赖的代码链中，避免读写依赖显得尤其重要。如果读写依赖发生在操作数组时，许多编译器不能自动优化代码以避免读写依赖。

所以，推荐程序员手动去消除读写依赖，举例来说，引进一个可以保存在寄存器中的临时变量。这样可以有很大的性能提升。下面一段代码是一个例子：

不好的代码：

推荐的代码：