代码优化与性能调优复习提纲第一章1.应用程序性能调优分为哪几个级别？每个级别调优所涉及的范围？优化的目标？答：(1)系统级别，应用程序级别，微架构级别；(2)a.系统级别：网络问题，磁盘性能，内存使用；b.应用程序级别：数据结构，函数调用顺序，线程算法；c.微架构级别：缓存中的数据可用性，缓存中的代码可用性，数据对齐；（3）a.系统级别：改进应用程序与系统的交互；b.应用程序级别：改进算法；c.微架构级别：改进应用程序与处理器的交互；2应用程序优化的过程（如何来收集性能数据？如何来解决性能问题）答：(1)a.收集性能数据b.分析数据并确认问题c.生成解决问题的备选方法d.实现改进e.测试改进；(2)收集性能数据：a.使用计时函数来计算执行时间b.使用秒表功能来测量执行时间c.使用性能分析工具；(3)解决性能问题：a.优化内存操作b.优化浮点运算c.优化系统调用；第二章1.什么是时间复杂度？什么是空间复杂度？如何来确定时间复杂度和空间复杂度?答：(1)时间复杂度：计算算法中包含的步骤的所需时间称为算法的时间复杂度；(2)空间复杂度：空间复杂度是程序完成任务所需的内存量；(3)确定时间复杂度：步骤的执行取决于算法中指定的条件，因此，可以根据算法中涉及的条件来测量算法的时间复杂度；确定空间复杂度：可以通过将所有变量占用的空间相加来获取此算法的空间复杂度；☆2.几种常用的循环优化技术的特点---会进行代码优化答：a.删除不想要的循环部件b.合并循环c.使用展开d.减少循环内的工作e.使用sentinel 值f.查看循环顺序g.强度削弱（查看运算符）例：☆（1）删除不想要的循环部件优化前的代码for(i=0;i<n;i++){if(a==b){c=c+d[i];}Else{e=e+d[i];}}优化后的代码if(a==b){for(i=0;i<n;i++) {c=c+d[i];}}else{for(i=0;i<n;i++)e=e+d[i];}☆（2）合并循环优化前的代码for(i=0;i<n;i++) {c=c+d[i];}for(i=0;i<n;i++) {e=e+d[i];}优化后的代码for(i=0;i<n;i++) {c=c+d[i];e=e+d[i];}☆（3）使用展开优化前的代码for(i=0;i<100;i++) {g();}优化后的代码for(i=0;i<50;i++){g( );g( );}☆（4）减少循环内的工作优化前的代码for(i=0;i<n;i++){a[i] = b[i]+t.p;}优化后的代码m=t.pfor(i=0;i<n;i++){a[i] = b[i]+m;}（5）使用sentinel 值优化前的代码catch = FALSE;j=0;while((!catch)&&(j<TotNum)) {if(val[ j ] ==Desval)catch = TRUE;else{j++;}if(catch)……优化后的代码j=0;while(val[ j ]=Desval){j++;}val[TotNum]=StartVal;if(j < TotNum)…….☆（6）查看循环顺序优化前的代码for(j=1; j<100;j++){for(i=1; i<5;i++){a=a+b[i][j]}}执行的指令总数：第一个For =100第二个For =5*99=495Total=100+495=595优化后的代码for(i=1; i<5;i++){for(j=1; j<100;j++){a=a+b[i][j]}}执行的指令总数：第一个For =5第二个For =4*100=400Total=5+400=405（7）查看运算符优化前的代码for(i=0;i<n;i++){a[i] = i*a*b*c;}优化后的代码k=a*b*c;final = k;for(i=1;i<n;i++){a[i] = final;final = final + k;}3.常见的优化原则与优化的常见的误解答：(1)优化原则：a.确定优化区域b.确定优化的深度c.确定正确的备选方法d.确定需要(2)优化的常见的误解：a.认为程序无需优化，因为该程序似乎速度很快；b.认为编译器执行的优化就已足够；c.认为短代码更有效；d.认为特定的解决方案将十分有效而不需要验证性能结果；e.认为在编程时进行优化是一个很好的实践；4.了解性能库的类型以及使用性能库的优势答：(1)a.工程和科学库b.数学库c.图形库d.音频/视频库e.图像处理库f.其他库(2)a.使程序员使用更少的时间来开发代码b.提供无错误代码：c.能够最佳利用资源d.帮助改进性能e.使软件应用程序的功能更加稳定第三章☆1.什么是流水线技术？衡量流水线技术的性能指标？三个指标之间的关系答：(1) 将一重复的时序过程分解为若干子过程，每个子过程都可有效地在其专用功能段上与其它子过程同时执行，这种技术称为流水技术；(2) a.吞吐率b.加速比c.效率；a.吞吐率(衡量流水线速度的重要指标)①吞吐率是指单位时间内流水线所完成的任务数或输出结果的数量。
VTune使用文档1. Vtune功能介绍：Intel VTune性能分析器通过采集、分析程序的源代码，结合系统相关的性能数据，帮助程序员查找软件程序上的性能瓶颈。
VTune的主要功能：z采样（Sampling）：VTune能够寻找程序中的热点区域——最耗时间的模块、函数、代码行和汇编指令，并提供进程、线程、模块、函数以及代码等各种性能分析视图，并以图像化界面具体的显示出来。
z调用关系图（Call Graph）：通过程序的调用关系图，可以看到：（1） 程序函数级的框架结构（2） 某个函数被特定区域调用的次数（3） 每个函数消耗的时间（4） 处于关键路径上的函数z计数器监控器(Counter Monitor)：利用计数器监控器，用户可以在运行期间轻松的跟踪系统活动和资源消耗，帮助检测和发现系统级的性能问题。
z调优助手(Tuning Assistant)：Intel调优助手利用丰富的知识库分辨性能问题，自动推荐代码的改进办法，帮助提高开发者的工作效率。
主要体现在以下几个方面：（1） 算法改进（2） 处理器瓶颈以及改进（3） 采样向导的增强（4） 超线程2. VTune使用说明2.1 VTune采样实验（1）启动Intel VTune性能分析器，运行界面如图2-1所示。
图2-1（2）选择New Project按钮，建立新的工程，执行界面如图2-2所示。
图2-2（3）选择Sampling Wizard按钮，选择采样向导，出现如图2-3所示界面。
图2-3（4）选择文件类型，在我们的系统环境下选择第一项“Window/Window CE/Linux Profiling ”，出现如图2-4所示界面。
图2-4（5）在Application To Launch 对话框中选择待分析的文件（我们以C:\Program Files(x86)\Intel\VTune\Examples\ VTuneDemo.exe 为例），点击Finish按钮，可以看到VTune分析器对程序的分析结果，如图2-5所示为对系统中各个Module的分析结果，从中可以看到各个Module的Clocktick，Instructions Reyired和CPI性能。
C语言技术中的性能优化工具选择建议在C语言开发中，性能优化是一个至关重要的环节。
随着计算机技术的发展，软件的性能要求越来越高，因此选择合适的性能优化工具显得尤为重要。
本文将为大家介绍几种常见的C语言性能优化工具，并给出一些建议。
一、编译器优化选项编译器是将源代码转换为可执行文件的关键工具。
在C语言开发中，编译器提供了许多优化选项，可以帮助我们优化代码的性能。
其中最常用的优化选项包括-O1、-O2和-O3。
这些选项会使编译器在生成可执行文件时进行一系列的优化，如循环展开、代码内联等。
不同的优化选项会对代码的执行效率产生不同的影响，因此我们需要根据实际情况选择合适的选项。
二、静态代码分析工具静态代码分析工具可以帮助我们找出代码中的潜在问题，如内存泄漏、空指针引用等。
这些问题在运行时可能导致程序崩溃或者性能下降。
常见的静态代码分析工具包括Coverity、PVS-Studio等。
这些工具可以在编译阶段对代码进行静态分析，并给出相应的警告或错误信息。
使用静态代码分析工具可以帮助我们及早发现并修复潜在的问题，提高代码的质量和性能。
三、动态代码分析工具动态代码分析工具可以帮助我们在运行时监测程序的性能瓶颈。
这些工具可以记录程序运行过程中的函数调用、内存分配等信息，并生成相应的报告。
常见的动态代码分析工具包括Valgrind、Intel VTune等。
使用动态代码分析工具可以帮助我们找出程序中的性能瓶颈，并进行相应的优化。
四、内存管理工具内存管理是C语言开发中一个重要的环节。
合理地管理内存可以提高程序的性能和稳定性。
常见的内存管理工具包括Valgrind、GDB等。
这些工具可以帮助我们检测内存泄漏、内存访问越界等问题，并给出相应的警告信息。
使用内存管理工具可以帮助我们及早发现并修复内存相关的问题，提高程序的性能和稳定性。
五、性能剖析工具性能剖析工具可以帮助我们分析程序的性能瓶颈。
这些工具可以记录程序运行过程中的函数调用、时间消耗等信息，并生成相应的报告。
intel vtune profiler 用法**一、简介**Intel VTune Profiler是一款强大的性能分析工具，可以帮助开发人员深入了解应用程序的性能瓶颈，优化代码性能，提高系统整体性能。
本指南将详细介绍如何使用VTune Profiler进行性能分析。
**二、安装与配置**1. 首先，确保你的计算机上已经安装了支持的Intel VTune版本。
VTune Profiler支持多种操作系统，包括Windows和Linux。
2. 下载并安装VTune Profiler，按照安装向导的提示进行操作。
3. 配置VTune Profiler的采集参数。
这些参数包括要采集的性能数据的范围、采样频率等。
根据需要选择合适的参数。
**三、使用方法**1. 打开需要分析的应用程序，并启动VTune Profiler。
2. 将应用程序与VTune Profiler进行连接，以便能够捕获应用程序的性能数据。
3. 启动性能分析，等待应用程序运行完毕。
4. 分析捕获到的性能数据。
VTune Profiler提供了丰富的图表和统计信息，帮助你了解应用程序的瓶颈和优化点。
5. 定位性能瓶颈。
通过查看数据，可以找到CPU占用率高、等待时间长的函数或代码段，这些通常是性能瓶颈所在。
6. 优化代码。
根据分析结果，对瓶颈代码进行优化，例如改进算法、减少不必要的循环、优化内存使用等。
7. 重复步骤3-6，直到应用程序的性能得到显著提升。
**四、高级功能**VTune Profiler还提供了许多高级功能，帮助你更深入地分析性能数据：1. 多线程采样：支持同时捕获多个线程的性能数据，适用于分析复杂的多线程应用程序。
2. 事件跟踪：可以设置特定事件的发生条件，以便在发生特定操作时收集性能数据。
3. 内存分析工具：VTune Profiler提供了内存泄漏检测、内存分配分析等功能，帮助开发人员解决内存相关问题。
4. 报告生成：VTune Profiler可以生成多种格式的报告，包括Excel、PDF等，方便用户分析和分享性能数据。
