优化程序性能

写程序最主要的目标就是使它在所有可能的情况下都正确工作。
代码剖析程序是测量程序各个部分性能的工具。

程序性能分析

度量标准：每元素的周期数(Cycles Per Element, CPE)

优化编译器的性能

1. 内存别名使用：两个指针可能指向同一个内存位置的情况
2. 消除循环的低效率

• 代码移动：为了改进代码，程序员必须经常帮助编译器显式地完成代码的移动
• 一个有经验的程序员工作的一部分就是避免引入渐进低效率代码

3. 减少过程调用
4. 消除不必要的内存引入

• 引入临时变量

5. 循环展开
6. 展开因子与延迟界限有一定的关系
7. 提高并行性
8. 并行因子与延迟界限和处理单元的数目油一定关系
9. 多个累计变量
10. 重新结合变换
11. 用向量指令达到更高的并行度
12. 低级优化，结构化代码以利用硬件功能

现代处理器

1. 指令级并行
2. 两个界限
3. 延迟界限
4. 吞吐量界限

寄存器

1. 现代 x86-64 处理器有 16 个寄存器

分支预测和预测错误处罚

1. 不要过分关心可预测的分支
2. 书写适合用条件传送实现的代码
3. 用功能性的风格重写条件操作，使得编译采用条件数据传送

内存性能

1. 加载

• 例如 L1 级 cache 的 4 周期访问时间

2. 存储
   • 读/写相关操作：指令需要一条一条顺序执行