代码优化试验——短循环优化（上）

上次比较队列性能，SGI－STL比我的高了一倍还多（是我的2.3倍，还是夹杂在一堆别的代码中的，估计实际上3倍都挡不住），于是下决心改善代码质量。但这需要不断的积累，现在只能一点点的来——哎，什么时候才能看见大师的背影呢。就从短循环开始吧，这个对CPU的开销是非常大的，而程序中出现的几率比较大，因此，对其的优化，能带来效率的大幅提升。为了说明问题，做了如下的测试：（我把我写的Timer.h拷到Inlcude目录里了）测试环境：C500、192RAM、Win2000Sp3、关掉其他前台程序

测试程序1

#include <iostream.h>

#include <Timer.h>

void sum1()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001; i++) j += i;

}

void sum2()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum3()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum4()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum5()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum6()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum7()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum8()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum9()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

void sum10()

{

       int j = 0;

       for (unsigned i = 1; i < 630001;)

       {

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

              j += i++;

       }

}

int main()

{

      Timer timer; double t;

       for (unsigned k = 0; k < 3; k++)

       {

              timer.Start();

              sum1();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum1: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum2();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum2: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum3();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum3: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum4();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum4: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum5();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum5: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum6();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum6: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum7();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum7: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum8();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum8: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum9();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum9: " << t << endl;

              timer.Start();

              sum10();

              t = timer.GetTime();

              cout <<"sum10: " << t << endl;

       }

              return 0;

}

测试结果1

可以看出，对于连加短循环，展开确实能带来性能上的提升，在VC6中展开5项时的速度是不展开时的2.5倍；由于BCC32对短循环做了优化，提高不是很明显，只有1.6倍——BCB的拥护者乐了，在这方面他们有福了，不有意优化的情况下，BCC32编译的代码的速度是VC6的1.5倍；如果大家都写优化代码，速度持平。

很奇怪最小代价展开的峰值是5项，而不是预计的4项，可能是第一次加法的耗时过多，这个谁能解释一下。另外，预计浮点运算的展开应该得到更大的性能提升，实际情况并不是这样（连1倍都没有提高），可能是我代码写得不好，谁有例子提供一下。

选用VC6的人，很多是因为它的编译器编译的C＋＋代码是Win32下效率最高的——有些人只是用它的IDE环境，根本不用MFC。我不知道有没有对应的优化器，不然每次自己展开太麻烦了。

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