知识大全 Viusal C++.NET的优化代码

Posted 2022-07-14 知

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前言人们在使用一个新的编程工具时总会感到缺乏自信本文试图让你对VC的代码优化有更直观的感觉希望你能通过阅读本文从VC中得到更多的东西 Visual C++ NET

　　VC NET 不仅带来了两个新的优化选项它还改进了VC NET 中一些优化的性能　　　第一个新增选项是 /G 它告诉编译器对Intel Pentium 和AMD Athlon处理器进行优化　　　使用 /G 选项编译的程序当我们和VC NET 生成的代码比较时发现它通常能使典型的程序的运行速度提高到个百分点如果使用了大量浮点代码甚至能提高到个百分点而提高的优化程度可能很高也可能较低在一些使用最新CPU和 /G 选项的测试中甚至提高了 %的性能　　　使用 /G 选项不代表生成的代码只能运行在Intel Pentium 和AMD Athlon处理器上这些代码仍可以运行在老的CPU上只是在性能表现上可能有小小的惩罚另外我们观察到一些程序使用 /G 后在AMD Athlon上运行的比用Intel Pentium 更慢　　　当没使用 /Gx 选项时编译器会默认使用 /GB 选项此时为 blended 优化模式在VC NET 和VC NET 中 /GB 代表 /G 即为Intel Pentium Pro Pentium II Pentium III处理器优化　　　这儿有一个例子它展示了做与常整数乘法时使用Pentium 和 /G 的优化效果下面是源代码　int i; … // Do something that assigns a value to i … return i* ; 当使用 /G 时生成了目标代码 mov eax DWORD PTR _i$[esp ] imul eax 当使用 /G 时生成了更快(可惜更长)的代码它没用imul(乘)指令在Pentium 上执行只需要个周期目标代码如下 mov ecx DWORD PTR _i$[esp ] mov eax ecx shl eax sub eax ecx 第二个优化选项是 /arch:[argument] 用它可对SSE或SSE 优化生成使用Streaming SIMD Extensions (SSE) 和 Streaming SIMD Extensions (SSE ) 指令集的程序当使用 /arch:SSE 选项时目标代码只能运行在支持SSE指令(如 CMOV FI FIP FUI FUIP)的CPU上当使用 /arch:SSE 选项时目标代码只能运行在支持SSE 指令集的CPU上相比于 /G 使用了SSE或SSE 优化的程序一般能减少 %的运行时间个别测试中甚至能减少 %的运行时间使用 /arch:SSE 可得到以下效果在使用单精度浮点数时使用SSE指令对其处理使用CMOV指令它最早被Pentium Pro支持使用FI FIP FUI FUIP指令它们也是最早被Pentium Pro支持的使用 /arch:SSE 的话可以得到所有 /arch:SSE 选项的效果另外还有以下几个效果在使用双精度浮点数时使用SSE 指令对其处理使SSE 指令集做位切换 (原文 Making use of SSE instructions for bit shifts) 还有其它的好处在同时使用 /arch:SSE 或 /arch:SSE 和 /GL (全程优化)选项选项时编译器会对浮点参数和浮点返回值做函数调用规则优化

上面说的几点优化特性已经包括于VC NET 里了另外还有一点就是能消除死参数从没被用过的参数比如 int f (int i int j int k) return i + k; int main() int n = a+b+c+d; m = f ( n ); return ; 在函数f ()中第二个参数从没被使用过当我们用 /GL (全程优化)选项时编译器将产生如下目标代码来调用f () mov eax mov ecx call ?f @@YAHHHH@Z mov DWORD PTR ?m@@ HA eax 在这个例子里变量 n 从没被运算只有两个参数被f ()使用所以只传递那两个参数(并且它们是从寄存器传过去的这比使用栈传更快) 另外编译这个例子时要禁止内联(inlining) 否则函数f ()就不存在了而直接给m赋予值 Visual C++ NET VC NET 引入了全程优化(Whole Program Optimization 缩写为WPO)的概念 /GL 选项代表使用全程优化全程优化意味着编译器在 obj文件中存放的是代码的中间表达而不是目标代码在连接时连接器对其优化处理并生成真正的目标代码全程优化的一个主要好处在于我们可以跨越源文件进行函数内联这将大大提高程序的性能还有一个好处在于编译器可以跟踪内存和寄存器的使用以便优化使函数调用的开销更小下面的代表展示了全程优化的表现 // File extern void func (int * int *); int g h; int main() int i = ; int j = ; g = ; h = ; func(&I &j); g = g + i; h = h + i; return ; // File extern int g; extern int h; void func(int *pi int *pj) *pj = g; h = *pi; 当不使用 /GL 选项时生成了如下代码 sub esp lea eax DWORD PTR _j$[esp+ ] push eax lea ecx DWORD PTR _i$[esp+ ] push ecx mov DWORD PTR _i$[esp+ ] mov DWORD PTR _j$[esp+ ] mov DWORD PTR ?g@@ HA mov DWORD PTR ?h@@ HA call ?func@@YAXPAH @Z mov eax DWORD PTR _i$[esp+ ] mov edx DWORD PTR ?g@@ HA mov ecx DWORD PTR ?h@@ HA add edx eax add ecx eax mov DWORD PTR ?g@@ HA edx mov DWORD PTR ?h@@ HA ecx xor eax eax add esp ret 当使用了 /GL 时你会看到下面的代码现在的代码短多了注意编译这个例子时同样要注意关掉内联优化 sub esp lea ecx DWORD PTR _j$[esp+ ] lea edx DWORD PTR _i$[esp+ ] mov DWORD PTR _i$[esp+ ] mov DWORD PTR ?g@@ HA mov DWORD PTR ?h@@ HA call ?func@@YAXPAH @Z mov DWORD PTR ?g@@ HA xor eax eax add esp cha138/Article/program/net/201311/13056