• 應(yīng)用級別

1.編譯器選項
許多編譯器具有自己的優(yōu)化方案，也是最容易最穩(wěn)定的實現(xiàn)方法
2.調(diào)用高性能庫
如：BLAS FFTW
3.去掉全局變量
4.受限指針
多個指針指向同一個內(nèi)存地址或指向的內(nèi)存地址有重疊，它會阻礙編譯器對程序進行指令重排、表達式移除等優(yōu)化。restrict標識符，指定受限指針
5.條件編譯

• 算法級別

1.索引順序
訪問多維數(shù)據(jù)時的局部性直接與各維數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存放的先后順序有關(guān)。如C語言中數(shù)據(jù)是以行為主序存放的，在計算時盡量按行訪問數(shù)據(jù)。

for( int i = 0; i<M; i++){
 float ret=0.0f;
 for(int j =0 ;j<N;j++){
   ret+=a[i][j];
   }
r[i]=ret;
}

2.緩存分塊
3.軟件預(yù)取
數(shù)據(jù)被使用前，投機的加載到緩存中
4.查表法
會較少精度，實際項目中將查表法和線性插值結(jié)合減少精度的降低

• 函數(shù)級別

1.函數(shù)調(diào)用參數(shù)
如果函數(shù)的參數(shù)是大結(jié)構(gòu)體或類，應(yīng)當(dāng)通過傳指針或引用減少調(diào)用時復(fù)制和返回時的銷毀開銷
2.內(nèi)聯(lián)小函數(shù)
能夠消除函數(shù)調(diào)用的開銷，并提供更多的指令級并行，表達式移除等優(yōu)化機會。建議少于10行的函數(shù)inline

• 循環(huán)級別

1.循環(huán)展開
展開循環(huán)不但減少了每次的判斷數(shù)量和循環(huán)變量改變的次數(shù)，更能增加流水線執(zhí)行的性能

float sum=0.0f;
for(int i=0;i<num;i++){
    sum+= a[i];
}
優(yōu)化后：
float sum=0.0f,sum1=0.0f,sum2=0.0f,sum3=0.0f;
for(int i = 0;i< num;i+=4){
    sum1 +=a[i];
    sum2 +=a[i+1];
    sum3 +=a[i+2];
    sum +=a[i+3];
}
sum +=sum1+sum2+sum3;

對于二層循環(huán)來說，建議優(yōu)先展開外層循環(huán)，但不是一個普適的準則。

需要注意?。?！留意處理末尾的數(shù)據(jù)

2.循環(huán)累積
循環(huán)累積主要和循環(huán)展開同時使用，減少寄存器的使用量的同時保證平行度。

float sum=0.0f,sum1=0.0f,sum2=0.0f;
for(int i = 0;i< num;i+=6){
   sum1 +=a[i]+a[i+1];
   sum +=a[i+2]+a[i+3];
   sum2 +=a[i+4]+a[i+5];
}
sum +=sum1+sum2;

直接展開6次需要6個臨時變量，現(xiàn)在只需要3個。
3.循環(huán)合并

for(int i=0; i<len; i++){{
   x1 +=a[i];
}
for(int i=0; i<len; i++){{
   x2 *=b[i];
}
合并后：
for(int i=0; i<len; i++){{
   x1 +=a[i];
   x2 *=b[i];
}

適合于小循環(huán)
4.循環(huán)拆分
相對于循環(huán)合并，就是循環(huán)拆分。

• 語句級別

1.減少內(nèi)存讀寫
2.選用盡量小的數(shù)據(jù)類型
3.結(jié)構(gòu)體對齊
不同硬件平臺和編譯器對結(jié)構(gòu)體對齊的要求不相同，

• 結(jié)構(gòu)體占用總字節(jié)數(shù)盡量是2的冪
• 每個域的開始地址是他大小的整數(shù)倍，比如在32位cpu下，假設(shè)一個整型變量的地址為0x00000004，那它就是自然對齊的
• 編譯器提供了字節(jié)對齊的編譯語句
  GCC下則在每個結(jié)構(gòu)加attribute((aligned(4)))：
• 對于標準數(shù)據(jù)類型，它的地址只要是它的長度的整數(shù)倍就行了，而非標準數(shù)據(jù)類型按下面的原則對齊
  1.數(shù)組 ：按照基本數(shù)據(jù)類型對齊，第一個對齊了后面的自然也就對齊了。
  2.聯(lián)合 ：按其包含的長度最大的數(shù)據(jù)類型對齊。
  3.結(jié)構(gòu)體： 結(jié)構(gòu)體中每個數(shù)據(jù)類型都要對齊。

struct stu{
　　 char sex;
　　 int length;
　　 char name[10];
　　};
　　struct stu my_stu;
　　由于在x86下，GCC默認按4字節(jié)對齊，它會在sex后面跟name后面分別填充三個和兩個字節(jié)使length和整個結(jié)構(gòu)體對齊。于是我們sizeof(my_stu)會得到長度為20，而不是15.
struct stu{
　　 char sex;
　　 int length;
　　 char name[10];
　　}__attribute__ ((aligned (4))); 

• 表達式移除
  去掉重復(fù)的、共同的計算或訪問
• 分支優(yōu)化
  1.盡量避免把判斷放到循環(huán)里
  2.拆分循環(huán)，減少分支
  3.合并多個條件
  4.查表法移除分支
  5.分支順序。如：if( a&&b)若啊計算量大應(yīng)該放后面
  6.優(yōu)化交換性能

uchar tmp=a[ji];
a[ji]=a[[jj];
a[jj]=tmp;
可優(yōu)化為：
uchar aji=a[ji];
uchar ajj=a[[jj];
a[ji]=ajj;
a[jj]=aji;
后一段代碼雖然多一個臨時變量，但是讀寫間沒有關(guān)系，并行讀高！

• 指令級別

1.減少數(shù)據(jù)依賴
2.注意處理器多發(fā)射能力
3.優(yōu)化乘除法和模余
整數(shù)運算最多一個周期，而乘法要三個周期，除法十幾個，模余需要幾十或上百，移位運算只要一個周期。
將除法轉(zhuǎn)換成乘法
4.選擇更具體的庫函數(shù)或算法
5.其他：如聲明float時加f后綴，使用const，static