C语言中对于循环结构优化的一些入门级方法简介

2020-01-06 14:08:04刘景俊
易采站长站为您分析C语言中对于循环结构优化的一些入门级方法,包括算法设计的改进来提高一些并行性等方法,要的朋友可以参考下  

一.代码移动

将在循环里面多次计算,但是结果不会改变的计算,移到循环外面去。

例子:

优化前:


void lower1(char *s){
int i;
for(i=0;i<strlen(s);++i)
   if(s[i]>='A'&&s[i]<='Z')
    s[i]-=('A'-'a');
}
优化后:
void lower2(char *s){
int i;
int len=strlen(s);
for(int i=0;i<len;++i)
  if(s[i]>='A'&&s[i]<='Z')
    s[i]-=('A'-'a');
}

优化前的版本,由于每次循环都要调用strlen计算s的长度,实际上的复杂度成了O(n2)了,而优化后的版本只需计算一次s的长度,因此性能上比优化前版本要好。

二.减少函数调用

例子:

优化前:


void sum1(vec_ptr v,data_t *dest){
int i;
int len=vec_length(v);
*dest=0;
for(i=0;i<len;++i){
  data_t val;
  get_vec_element(v,i,&val);
  *dest+=val;
}
}

优化后:


data_t get_vec_start(vec_ptr v){
return v->data;
}

void sum2(vec_ptr v,data_t *dest){
int i;
int len=vec_length(v);
data_t *data=get_vec_start(v);
*dest=0;
for(i=0;i<len;++i)
  *dest+=data[i];
}

优化前的版本在每次循环中都要调用一次get_vec_element获得相应的项,而优化后的版本只需在循环外调用一次get_vec_start获得开始的内存地址,循环内直接访问内存,无需调用函数。

三.减少内存访问

例子:

优化前:


void sum2(vec_ptr v,data_t *dest){
int i;
int len=vec_length(v);
data_t *data=get_vec_start(v);
*dest=0;
for(i=0;i<len;++i)
  *dest+=data[i];
}

优化后:


void sum3(vec_ptr v,data_t *dest){
int i;
int len=vec_length(v);
data_t *data=get_vec_start(v);
data_t acc=0;
for(i=0;i<len;++i)
  acc+=data[i];
*dest=acc;
}

优化前的版本每次迭代都要从dest读出值再加上data[i],再将结果写回dest。这样的读写很浪费,因此每次迭代开始从dest读出的值就是上次迭代写回dest的指。优化后的版本通过加入acc临时变量,它循环中累积计算出的结果,循环结束后再写回。