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當(dāng)前位置：首頁 > 程序優(yōu)化> 正文 | | |
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到了allaboutprogram后被人叫做"性能狂人"，我也不知道為什么會(huì)有這個(gè)稱號(hào),其實(shí)我并不是一個(gè)偏激的人，相反我很隨和，平易近人...(哈哈)。為了與新的身份大致相符，所以嘗試寫篇文章,寫寫自己理解的優(yōu)化的三個(gè)級(jí)別。
有人不談優(yōu)化，甚至憎惡優(yōu)化，我只能說那只是因?yàn)樗麤]有能力做到！那是他還不能按時(shí)寫出程序、不能寫出正確的程序、不能寫出規(guī)范的程序。很多優(yōu)秀的程序員都喜歡追求最快的程序速度，我想大多數(shù)程序員可能都想使自己寫的程序能夠比別人寫的程序運(yùn)行得更快;
優(yōu)化前需要問自己的幾個(gè)問題：為什么要優(yōu)化 、優(yōu)化的目標(biāo)是什么、哪些部分才需要優(yōu)化、能夠接受由此帶來的可能的資源消耗(人力、維護(hù)、空間等)嗎？
程序優(yōu)化有三個(gè)層級(jí)；它們依次產(chǎn)生更顯著的優(yōu)化代碼，在考慮優(yōu)化方案時(shí)可以嘗試從不同的層級(jí)著手思考優(yōu)化的方案：
(也許有人表達(dá)過這些觀點(diǎn)了，但這也是我對(duì)優(yōu)化的實(shí)際理解 ；我的分類方法主要依據(jù)了具體去實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)化時(shí)思考問題的切入角度來劃分的，有時(shí)候他們之間的界限也并不明顯，具體是不是產(chǎn)生更顯著的優(yōu)化效果也不是確信的)
第一級(jí)：代碼調(diào)整
代碼調(diào)整是一種局部的思維方式；基本上不觸及算法層級(jí)；它面向的是代碼，而不是問題； 所以：語句調(diào)整，用匯編重寫、指令調(diào)整、換一種語言實(shí)現(xiàn)、換一個(gè)編譯器、循環(huán)展開、參數(shù)傳遞 優(yōu)化等都屬于這一級(jí)；
這個(gè)級(jí)別的優(yōu)化需要掌握大量的小的優(yōu)化技巧和知識(shí)，需要不斷的積累；
簡單的語句調(diào)整、公共表達(dá)式提取、廢代碼刪除等當(dāng)前的很多編譯器也能做到了，但也需要了解一些編譯器的優(yōu)化能力使自己的代碼配合編譯器做好優(yōu)化；
用匯編重寫并不是簡單把高級(jí)語言改寫為匯編實(shí)現(xiàn)，那樣寫的匯編很可能沒有當(dāng)今的編譯器產(chǎn)生的代碼好，所以如果決定用匯編實(shí)現(xiàn)，那就應(yīng)該按照匯編的角度來規(guī)劃自己的實(shí)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)膮⒖季幾g器生成的匯編碼也是可取的(特別是新手，我也一樣)；在某些領(lǐng)域，使用CPU的新特性和新的指令集等將產(chǎn)生巨大的性能收益，這些地方經(jīng)常采用匯編來實(shí)現(xiàn)。
第二級(jí)：新的視角
新的視角強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是針對(duì)問題的算法；即選擇和構(gòu)造適合于問題的算法；（冒泡排序還是快排的選擇問題是這一級(jí)早就應(yīng)該完成的）很多經(jīng)典算法都對(duì)問題作了一些假設(shè)(包括我們當(dāng)前已經(jīng)完成的算法實(shí)現(xiàn))，而在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)“新的視角”提示我們應(yīng)該重新檢視這些假設(shè)，并嘗試不同的思考問題的角度，尋求適合于問題的新算法；
發(fā)掘問題的本來意義，從不同的角度思考面對(duì)的問題，使用適合于問題的的算法; 嘗試打破一些規(guī)則，發(fā)掘和懷疑自己的某些假定，恢復(fù)問題的本來面目；
第三級(jí)：表驅(qū)動(dòng)狀態(tài)機(jī)
將問題抽象為另一種等價(jià)的數(shù)學(xué)模型或假想機(jī)器模型，比如構(gòu)造出某種表驅(qū)動(dòng)狀態(tài)機(jī)；這一級(jí)其實(shí)是第二級(jí)的延伸，只是產(chǎn)生的效果更加明顯，但它有其本身的特點(diǎn)（任何算法和優(yōu)化活動(dòng)都可以看作是他的投影）；這一級(jí)一般可以產(chǎn)生無與倫比的快速程序， 要達(dá)到這一級(jí)需要大量修煉的;并且思考時(shí)必須放棄很多已有的概念或者這些概念不再重要，比如：變量、指針、空間、函數(shù)、對(duì)象等，剩下的只應(yīng)該是那個(gè)表驅(qū)動(dòng)狀態(tài)機(jī)； 我想把這種境界描述為：空寂中，一些輸入驅(qū)動(dòng)著一個(gè)帶有狀態(tài)的機(jī)器按設(shè)定好的最短路線運(yùn)轉(zhuǎn)著；除此之外have nothing; 既：把解決一個(gè)問題的算法看作一個(gè)機(jī)器，它有一些可變的狀態(tài)、有一些記憶、有一些按狀態(tài)運(yùn)行的規(guī)則，然后一些輸入驅(qū)動(dòng)這個(gè)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)；這就是第三級(jí)要求的思考優(yōu)化問題的切入點(diǎn)，也就是尋找一部機(jī)器，使它運(yùn)行經(jīng)過的路徑最短(可能是速度也可能是空間等等)
要掌握一級(jí)優(yōu)化，是很多人經(jīng)過努力都能夠達(dá)到的層次，需要的是不斷的積累各方面的技巧就行了(雖然很繁瑣)，寫出的代碼可以稱為“好的代碼”；
要掌握二級(jí)優(yōu)化，需要的是對(duì)問題的理解能力和一些創(chuàng)造力，能夠針對(duì)問題產(chǎn)生新的見解；寫出的代碼可以稱為“優(yōu)秀的代碼”；
要掌握三級(jí)優(yōu)化，必須具有豐富的想象力和創(chuàng)造力，需要大量的修煉和對(duì)問題本質(zhì)的苦苦思索；寫出的代碼可以稱為“非凡的代碼”；
能夠?qū)⑦@三個(gè)層級(jí)的優(yōu)化熟練運(yùn)用(我想把這種境界稱作“綜級(jí)優(yōu)化”)的人必須掌握比別人更多的知識(shí)、了解更多的知識(shí)領(lǐng)域、了解最底層的技術(shù)和最高層的抽象；并且還要求有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、想象能力和創(chuàng)造能力; 這些都是不可或缺的；
警示：不是所有的代碼(項(xiàng)目)都需要優(yōu)化
警示：不是每個(gè)人都要去做優(yōu)化工作
警示：優(yōu)化是有方向和側(cè)重點(diǎn)的，不只是單純的速度
警示：首先是正確，然后才有優(yōu)化
警示：簡潔的代碼，很多時(shí)候就是最好的代碼
警示：優(yōu)化不是一種理論，它是一種實(shí)踐
警示：充分優(yōu)化的笨拙算法實(shí)現(xiàn)始終比不上一個(gè)更好的算法的普通實(shí)現(xiàn),即優(yōu)化首先是設(shè)計(jì)的優(yōu)化
警示：代碼優(yōu)化是門黑色藝術(shù)，代碼的優(yōu)化永無止境
警示：無論是誰，他的資源也不是無限的，代碼優(yōu)化要避免過猶不及
警示：如果確信不需要優(yōu)化，那根本不進(jìn)行優(yōu)化，就是最好的優(yōu)化！
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