C++编程建议、原则和理念——性能

API性能：

（1）编译时速度

（2）运行时速度

（3）运行时内存开销

（4）库的大小

（5）启动时间

1.应该通过const引用而非传值方式传递不会改变的对象。这样可以避免创建和销毁对象的临时副本，及副本中所有的成员和继承对象的内存与性能开销。

2.最小化#include依赖：一般来说，只有在自己的类中将某个类的对象作为数据成员使用时，或者需要继承某个类时，才应该包含那个类的头文件。

仅仅前置声明你自己API中的符号。头文件应该#include或者前置声明其所有的依赖项。

注意：只前置声明你自己的代码才是安全的做法。使用前置声明，意味着你非常清楚符号在被省略的头文件中怎样声明。例如，如果你前置声明了一个外部头文件，并且该头文件具有不同的版本，那么如果该头文件中的类声明改为typedef，或者类被修改为模板类时，就会破坏前置声明。这就是不应该前置STL对象的原因之一了。

3.冗余的#include警戒语句：考虑在头文件中加入冗余的#include警戒语句，为客户优化编译时间

降低过多包含文件解析开销的另一种方法是，在包含点增加冗余预处理警戒语句。例如：对于一个名为example.h的包含文件

#ifndef EXAMPLE_H
#define  EXAMPLE_H

//大量代码

#endif

你可以在另一个头文件中以如下方式包含该文件：

#ifndef  EXAMPLE_H
#include example.h
#endif

4.声明常量：应使用extern声明全局作用域的常量，或者在类中以静态const方式声明常量，然后在.cpp文件中定义常量值。这样就减少了包含这些头文件的模块的目标文件大小。更可取的方法是将这些常量隐藏在函数调用背后。

5.使用构造函数初始化列表，从而每个数据成员减少一次调用构造函数的开销。这些应该在.cpp文件中声明，以便隐藏实现细节。

注意：（1）初始化列表中的变量顺序必须与类中指定的顺序一致。（2）不能再初始化列表中指定数组，但是可以指定std：：vector。无论如何，应该优先选择std：：vector而非数据结构。（3）如果声明的是派生类，那么每个基类的默认构造函数都会被隐式调用。此外，也可以使用初始化列表调用非默认构造函数。如果指定了非默认构造函数，必须在调用任何成员变量之前调用基类构造函数。（4）如果把成员变量声明为引用或者const，那么就必须通过初始化列表来初始化它们，从而避免由构造函数定义其恒定不变的唯一初值。

6.内存优化：对象越小，就越适合缓存。

几种缩小对象大小的方法：（1）根据类型聚集成员变量。现代计算机一次访问内存中的单个“字”长。因此C++编译器会对齐某些数据成员，使得它们的内存地址落在字长边界。（2）使用位域。位域是成员变量的修饰符，它指定变量应该占有多少位，例如，int tinyInt：4.（3）使用联合。联合是数据成员共享内存空间的一种结构。（4）除非必要，不要添加虚方法。一旦给类添加虚方法，类就需要维护一个虚表。每种类型虽然只需要分配一份虚表副本，但是指向虚表的指针在每份对象实例中都会被存储。这给对象的总体大小增加了一个指针的开销。（5）使用大小明确的类型。也就是说能用float表示的绝不用double，能用short表示的绝不用int。

根据成员变量类型对它们加以类聚，从而优化对象大小。

考虑使用位域进一步压缩对象，但是要注意它对性能的影响。

使用大小明确的类型指定变量所需的最大位数。

（根据AMD软件优化指南的建议，类型从大到小排序：int、char、bool）

7.避免在公有头文件中使用内联代码，除非能证明代码会导致性能问题，并确认内联可以解决该问题。内联通常适用于短小、简单、频繁调用的函数。

8.写时复制：节省内存最好的办法之一是确实需要时再分配。这是写时复制技巧的本质目标。

9.迭代元素

迭代器应尽量使用前置自增操作符（++it），而非后置自增操作符。以避免临时对象的构造和析构。

支持随机访问的STL容器类提供了两种访问方式。[]操作符，通常不做边界检查，所以可以高效的实现。 at（）方法检查所提供的索引是否越界，如果越界则抛出异常。因此，这种做法会比[]操作符慢。

采用迭代器模型遍历简单的线性数据结构。对于链表或树形数据结构，如果迭代性能很重要，那么就应该考虑使用数组引用。

10.性能分析

时效性分析

内存开销分析

多线程分析