C程序性能优化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书作者精通C程序性能优化，具有近二十年的C语言编译器和解释器开发经验，还为实时图像处理专用芯片开发过C编译器。

作者从CPU与编译器的运行机制讲起，带领读者一步步了解程序的执行成本、编译器的优化选项等，总结出许多C程序性能优化的技巧，并将这些技巧通过实验的方式进行讲解，简明易懂，使人印象深刻。书中带有大量的代码实例，使读者不仅能够了解代码优化的原理，还能够轻松地在实践中加以应用。

片山善夫

具有近二十年的C语言编译器和解释器开发经验。现从事对SPARC、VisionChip等体系结构的研究。

第1 章 　CPU 与编译器概论
1.1 　高速路与人行道　　002
1.2 　编译器是如何运作的　　003
编译后的汇编语言程序　　004
添加优化选项后的结果　　007
1.3 　CPU 是如何运作的　　008
指令集架构与微架构　　008
如何执行指令　　009
指令流水线　　011
高速缓存　　012
深入探讨高速缓存　　013
缓存块的替换算法　　015
超标量指令执行　　015
第1 章 　是不是偏离了主题　　017
第2 章 　执行成本
2.1 　两程序的执行成本 020
2.2 　计·测·谋　　020
书中的探讨　　020
2.3 　防止基准测试程序被优化　　023
防止操作“归并”　　023
防止变量在初始化时被优化　　024
防止重复单一指令被优化　　025
本书中的基准测试程序　　026
2.4 　验证——哪一步操作导致执行速度缓慢　　029
2.5　基础加法与赋值运算　　031
单一的赋值操作（寄存器间的传送）　　032
单一的赋值操作（数据相互关联的情况）　　032
常量赋值　　033
变量间的加法运算　　033
变量与常量相加　　034
2.6 　耗时的乘法运算　　036
变量间的乘法运算　　037
变量与常量相乘　　037
2.7 　更为耗时的除法运算　　040
变量的除法（寄存器间的计算）　　040
除数为2、4 的除法运算　　042
除数不是2 的乘方的除法运算　　042
无符号整数除法运算　　042
除数为2 的乘方时除法运算使用低成本移位指令　　043
2.8 　内存读取 　045
小数组的读取（小范围内的内存操作）　　045
大数组的读取（ 大范围内的内存操作）　　047
与台式机的CPU进行比较　　049
2.9 　造成执行时间差别的判断语句　　051
无else节点的if 语句　　051
带else节点的if 语句　　053
2.10 　32/64 位环境中不同的函数调用　　053
2.11 　实验总结　　055
若想被爱则先爱　　055
第3 章 　寻找性能瓶颈
3.1　使用gprof 命令进行分析　　058
gprof的使用方法　　058
3.2 　哪个环节在消耗时间　　058
获取库函数的评测信息　　060
耗时的函数　　062
显示库函数的调用次数　　063
3.3 　函数的调用关系　　063
3.4 　进行数据分析的原理　　066
3.5 　其他性能分析器　　067
培养高水平人才的教育系统　　068
第4 章　　达人方法论
4.1 　达人的关注点　　072
硬件篇　　072
编译器/ 中间件篇　　074
算法篇　　075
4.2 　【硬件篇】数组和缓存的有效利用　　076
矩阵的乘法运算 　076
调整数组操作的顺序 　077
展开循环的方式 　078
矩阵的分块 　079
4.3 　【库函数篇】缓慢函数的迂回战术 　080
strcmp 函数为何缓慢 　080
优化的陷阱 　081
4.4 　【硬件篇】 使用SIMD 进行字符串对比　　083
4.5 　【库函数篇】对比各种输入输出方法　　085
行输入函数的对比　　085
输出方法　　089
管道输入输出的特殊案例　　091
管道输入输出与文件输入输出　　092
4.6 　【 算法篇】二分法查找与平衡二叉树　　092
海量数据的分类　　093
真要做到如此地步？　　097
第5 章 　进一步研究编译器
5.1 　不同级别的优化选项　　100
GCC 的优化选项　　100
“零优化”对调试有效　　100
以不出现未定义行为为前提的2 级以上优化选项　　101
5.2 　优化·寄存器·外部变量　　102
5.3 　删除公共子表达式为程序瘦身　　104
5.4 　指针与复杂运算简化　　105
5.5 　将用户函数进行内联展开　　106
和别人拉开差距！　　108
第6 章 　给办公系统的一些启示
6.1 　排序与字符串操作　　112
6.2 　小数点数的计算与字符串/ 数字的换算　　112
块数据输入输出和字段分割　　113
统计带小数部分的数　　113
整数转换成字符串　　115
性能优化的效果　　116
6.3 　半角字符转换为全角字符　　117
判定字符的字节数　　118
ASCII字符与半角片假名字符的判定　　119
ASCII字符转换为全角字符　　123
半角字符转换为全角字符　　124
性能优化的效果　　127
判定字符字节数的其他方法　　127
有关UTF-8　　130
6.4 　探索具有某种数据特性的数组　　132
数据的特性　　133
二分法查找与线性查找相结合　　135
性能优化的效果　　138
后记　　139
· · · · · · (收起)