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C++ 性能优化
研发学院 优化 方法 C++11 开课时间:2021-07-03
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)


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课程内容

概念篇

一,计算机体系架构和性能

硬件

缓存和内存的存储层次体系

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


二,内存管理和对象的生命周期

RAII

其他生命周期


测试篇

四,性能测试基础

性能测试中的问题

时间测量

编译器的干扰

处理理器的干扰

防优化技巧


五,性能测试方法

性能分析器

gprof 和 gperftools

两种性能测试方法


六,性能分析和性能优化


C++ 篇

一,函数、虚函数和函数对象

二,string

三,栈上对象、堆上对象和移动语义

四,标准容器

vector

deque

list

forward_list

关联容器

⽆无序关联容器


五,array

六,智能指针

unique_ptr

shared_ptr


七,结构体的性能问题

八,并发

进程和线程

thread 和 future

mutex

内存模型

atomic

并发对接口的冲击


优化篇

一,工程和构建

编译选项

内联

二,反汇编

编译器

godbolt.org


四,循环优化

五,算术表达式优化

六,输入输出优化

七,多线程优化

mutex 和 atomic

thread_local


八,内存优化

不要不必要地使用堆上内存

分配优化

内存池

对象内存池

STL 容器器内存池

缓存优化

拷贝消除

移动 vs 拷贝

引用 vs 值拷贝

智能指针

适用场合和陷阱

算法优化

案例例:定时器

模板技巧

不写无必要的优化

开源软件

其他性能调优手段


程收益

通过本次课程,你将学习到:

l 性能相关的基本概念

l C++程序的性能测试

l C++跟性能相关的特性

l C++程序的性能调优,包括:内存优化,算法优化,等等





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