原文作者Arne Mertz是一位C++狂熱份子，有著豐富的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。文中Arne Mertz針對(duì)簡(jiǎn)潔和性能的關(guān)系進(jìn)行闡述，他認(rèn)為，開(kāi)發(fā)者不到萬(wàn)不得已時(shí)千萬(wàn)不要為了性能而犧牲簡(jiǎn)潔性，要學(xué)會(huì)使用工具來(lái)解決性能問(wèn)題。

譯文如下：

C++的強(qiáng)項(xiàng)之一是能寫(xiě)出非常高性能的代碼。那么在實(shí)際中，我們?cè)撊绾伟盐蘸眯阅芴幚淼某叨饶兀?/p>

性能≠效率

首先要明確的一點(diǎn)是我們必須把性能和效率區(qū)分清楚。這兩者分別代表什么？

• 我們能做得多快（性能）；
• 它需要多長(zhǎng)時(shí)間去完成（效率）。

這看上去好像差不多，但其實(shí)不是。舉個(gè)例子，假設(shè)你需要從A點(diǎn)到B點(diǎn)，效率意味著“最短路徑”，性能意味著“以跑代走”。因此，即使以博爾特的速度到達(dá)終點(diǎn)，雖然高性能，但并不高效—“沒(méi)有選擇最短路徑”。

對(duì)于程序來(lái)說(shuō)，循環(huán)通常會(huì)耗費(fèi)不少時(shí)間。這種情況下，性能意味著“單個(gè)循環(huán)用時(shí)越短越好”，效率意味著“盡量降低循環(huán)層數(shù)”。

性能并非程序的全部

這是很淺顯的道理，但往往容易被忽視，特別是程序員新手。在不少編程論壇里，涉及代碼性能優(yōu)化的提問(wèn)比比皆是。

有個(gè)說(shuō)法是80%的程序運(yùn)行時(shí)間是由約20%代碼決定的，還有的說(shuō)是90%/10%。因此，對(duì)于程序來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵運(yùn)算代碼可能僅存在于某小部分代碼中。所以，如果把精力放在所有代碼的優(yōu)化上，而不重點(diǎn)主攻關(guān)鍵代碼，其實(shí)是事倍功半的。

我們真的不懂如何寫(xiě)高性能的代碼？

事實(shí)上，決定程序運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)主要的因素是指令數(shù)的多少，但這不是由我們控制而是由編譯器及其優(yōu)化器所控制的。

優(yōu)化器種類繁多，除非是該領(lǐng)域的專家，否則很難明白它對(duì)代碼做了哪些優(yōu)化工作。優(yōu)化器可以銷毀臨時(shí)對(duì)象，可以內(nèi)聯(lián)函數(shù)，可以清除更多其它指令。

所以當(dāng)這些不確定因素存在時(shí)，我們還能寫(xiě)出絕對(duì)高性能代碼嗎？如果真的很在意性能，我建議使用工具來(lái)輔助完成。

但也不必太悲觀。如果有兩種或更多的方法來(lái)寫(xiě)出同樣可讀的代碼，那么不妨選擇最高性能的寫(xiě)法。例如，在不存儲(chǔ)結(jié)果的情況下，可以使用++iter來(lái)代替iter++。

性能和簡(jiǎn)單并不總是矛盾

影響程序運(yùn)行時(shí)間的另一個(gè)重要因素是內(nèi)存中數(shù)據(jù)的布局和結(jié)構(gòu)。詳細(xì)請(qǐng)參考Chandler Carruth的文章Efficiency with Algorithms, Performance with Data Structures。

補(bǔ)充一點(diǎn)，假如數(shù)據(jù)的內(nèi)存布局不優(yōu)良，那么會(huì)造成要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)從獲取數(shù)據(jù)，同時(shí)會(huì)造成指令冗余。

對(duì)于簡(jiǎn)潔和性能的關(guān)系，還可以參考文章Using the libraries you have, and using them right。

小結(jié)

建議默認(rèn)編寫(xiě)出可讀和簡(jiǎn)單的代碼。如果你真的發(fā)現(xiàn)存在性能問(wèn)題并已經(jīng)找出其位置，那么仍然有很多選擇來(lái)對(duì)此進(jìn)行處理而不必為了追求快而寫(xiě)出復(fù)雜的代碼。不到萬(wàn)不得已不要為了性能而犧牲簡(jiǎn)潔性，同時(shí)要學(xué)會(huì)使用工具來(lái)解決性能問(wèn)題。

英文出自：arne-mertz.de

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