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C++ 性能优化-v
研发学院 C++ 性能优化
吴咏炜

1995年毕业于复旦大学,近 30 年 C/C++系统级软件开发和架构经验。专注于 C/C++ 语言(包括 C++98/C++11/14/17/20)、软件架构、性能优化、设计模式和代码重用。对于精炼、易于维护的代码和架构有着不懈的追求,对开源平台(GNU/Linux)有深入的理解。长期担任资深技术教练,涉及 C++、软件架构、安全软件开发、开源软件等多方面。目前担任华为资深技术教练。

历届C++大会发布了精彩的演讲,曾参与翻译《编程大师访谈录》 ,并且在国内外的技术专栏有大量文章发布如下:

Time zones in Python (2019-09-01)

阅读的权利 (a Chinese translation of The Right to Read) (2019-04-01)

My opinions regarding the top five TIOBE languages (2018-12-07)

25x performance boost in two hours (2018-11-22)

Pipenv and relocatable virtual environments (2018-11-04)

A VPN issue with MTU (2018-11-02)

On the use of she as a generic pronoun (2017-10-21)

A journey of purely static linking (2017-10-02)

Another Microsoft Unicode I/O problem (2017-09-29)

C/C++ performance, mmap, and string_view (2017-09-14)

Annoying Vim behaviour on Ubuntu 16.04 (2017-02-18)

Performance of my line readers (2016-11-12)

Upgrading to Boost 1.61 in MacPorts (2016-08-18)

Python yield and C++ coroutines (2016-08-16)

A small experiment of system scripting in Python (2016-07-24)

Choosing a multi-precision library for C++—a critique (2016-06-04)

MSVCRT.DLL console I/O bug (2016-05-27)

Generic lambdas and the compose function (2015-01-03)

Type deduction and my reference mistakes (2014-12-29)

Installing Clang 3.5 for Windows (2014-12-24)

A complaint of ODF’s Asian language support (2014-12-18)

Y combinator and C++ (2014-12-14)

Study notes: functional programming with C++ (2014-12-7)

Specify LANG in a UTF-8 web page! (2006-3-28)

Vim 实用技术:技巧,插件,定制 (Practical Vim); PDF version available (2006-3-22)

Design and implementation of a static memory pool (2005-1-11)

A cross-platform memory leak detector (2004-11-28)

Stdcall and DLL tools of MSVC and MinGW (2002-8-20)

Issues about time routines on Win32 and *NIX (2002-2-26)

A fast string implementation for STL map (2002-2-24)

MSVC and MinGW DLL interlinking FAQ (2001-12-21)

Multibyte functions in Microsoft C run-time (2001-12-16)

ASP 应用程序开发规范 (Active Server Pages programming guide) (2001-8-12)


查看老师详情
课程内容

课程介绍

C++,作为一门多范式的通用编程语言,适用的领域非常广泛。要对 C++ 程序进行性能优化,牵涉到的方方面面也非常多。本课程以现代 C++ 程序为中心,讨论如何对 C++ 程序进行优化。

本课程中有跟语言强相关的内容,也有跟语言关系较少、但在实践中经常伴随 C++ 程序出现的问题。

课程收益

通过本次课程,你将学习到:

性能相关的基本概念

C++ 程序的性能测试

C++ 跟性能相关的特性

C++ 程序的性能调优,包括:内存优化,算法优化,等等

课程大纲

1.     基本概念

  •  计算机体系架构和性能

  • 硬件

  •   存储层次体系

  •   处理器的乱序执行和流水线

  •   并发

  • 软件

  •   系统调用开销

  •   编译器优化

  •   语言抽象性

  •   C++ 简介

  • 为什么要使用 C++

  • 如何学习 C++

  • 内存管理和对象的生存期

  •   栈

  •   堆

  •   RAII

  •   其他生存期

2.     测试方法

  •   性能测试基础

  • 性能测试中的问题

  • 时间测量

  • 编译器的干扰

  • 处理器的干扰

  • 防优化技巧

  •   性能测试方法

  • 性能分析器

  • gprof 和 gperftools

  • 两种性能测试方法

  • perf

  • 火焰图

  •   性能分析和性能优化

3.     C++ 基本构件分析

  •   函数、虚函数和函数对象

  •   string

  •   栈上对象、堆上对象和移动语义

  •   标准容器的性能

  • 序列容器

  • 关联容器

  • 无序关联容器

4.     C++ 高级技巧和性能分析

  •   模板

  • 基本语法概念

  • 泛型算法

  • 内联和排序

  • 二进制膨胀问题

  •   智能指针

  • unique_ptr

  • shared_ptr

  •   视图类型

  • string_view

  • span

  • ranges

  •   编译期计算

  • 利用模板参数进行计算

  • 编译期类型推导

  • SFINAE

  • constexpr 变量和 constexpr 函数

  • if constexpr

  • 变参模板

  •   返回对象和异常

  • 返回对象

  • 返回值优化

  • 异常的好处和开销

  •   “替换”类型和错误处理

  • any

  • optional

  • variant

  • 标准库的错误处理

  • expected

  •   并发

  •  进程和线程

  •  thread 和 future

  •  mutex

  •  内存模型

  •  atomic

  •  多线程优化

  •   mutex 和 atomic

  •   thread_local

  •  并发对接口的冲击

  •  并行

  •  异构计算

  •   异步编程和协程

  •  消息循环和异步编程初探

  •  网络程序和异步编程

  •  生成器

  •  常见协程库

5.     通用优化方法

  •   工程和构建

  •  编译选项

  •  内联

  •  PGO 和 LTO

  •   反汇编

  •  编译器

  •  godbolt.org

  •   循环优化

  •  对象传递的方式

  •   控制流优化

  •  减少不必要的虚函数调用

  •   内存优化

  •  结构体

  •   对齐问题

  •  不要不必要地使用堆上内存

  •  分配优化

  •   内存池

  •  缓存问题

  •   算术表达式优化

  •   输入输出优化

  •   算法优化

  •   不写无必要的优化

  •   开源软件

  •   结束语





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