为什么我的C代码运行缓慢？

Question

我在C中编写了一些代码，我惊讶地发现它执行的时间比我预期的要长。我想知道哪些操作成本高昂以及如何摆脱它们。

我使用赋值语句，条件（嵌套），循环，函数调用和回调。

对常见的C性能缺陷有什么好的参考？

我可以使用一个好的剖析器吗？

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谢谢大家

感谢您的所有投入。你是绝对正确的：它的算法可以减慢事情（大幅度）。虽然通过编码实践可以获得一点性能提升 - 我100％确信只有错误的算法才能大大减慢事情的速度。

事实上：我正在研究RB树并按升序插入节点。花了很多时间（和Binary Search Tree（Skewed）一样糟糕）。在寻求你的建议后，我检查了算法，我在平衡方面犯了一个错误，使树倾斜（倾斜）。我纠正了它。

再次感谢您的建议。

Answer 1

您的性能问题可能与您实施的算法有关，而与您使用的操作有关。

发布代码可能很有用。告诉我们你正在尝试做什么，以及你正在使用什么算法也会有所帮助。事实上，你的问题没有为任何人提供足够的信息给你一个有用的答案。

其他人推荐gprof - 如果你对分析你的代码感兴趣，那么我是第二个。我之前也使用过VTune，并喜欢它。但首先要确保你理解你的代码及其作用，并且在处理你期望它处理的数据大小时，你实现的算法是时间有效的。

另外，使用C并不意味着您的代码会自动运行得更快。通常，I / O绑定代码看不到性能改进。 UI重代码可能无法从使用低级语言中受益。通常，C是一种更好的实现语言，您需要低级访问，与硬件或低级操作系统服务连接，或者如果您有非常具体和严格的性能要求，这些要求很难在高级别，垃圾收集语言中满足。或者如果您碰巧喜欢C，但这显然是一个主观问题。

Answer 2

这是一个陈旧的主题。

分析是一种选择，但是如果你有一个调试器，那么有一些老式的技术效果会非常好：

• 如果不需要一整天，请将代码单步执行。我保证如果它正在做任何不需要的事情，你会得到一个很好的主意。

• 如果这需要太长时间，只需给它足够的数据，或让程序在顶层重复，这样它就可以运行很长时间，至少几秒钟。在它运行时，手动中断它并记录它正在做什么和为什么。这样做几次。保证，您将从单步执行中获得相同的洞察力。

不要做大多数人做的事。大多数人所做的是1）勇敢地谈论剖析，然后2）猜测问题是什么并解决这个问题。如果你正在寻找“快速操作”，你就错过了这一点。在你通过上述调查之一证明它是什么之前，你永远不会找到正确的东西。

explained on WikiHow

a good explanation on SO

Answer 3

不要浪费时间试图找到“昂贵”的操作。当然，除了图书馆之外，C中几乎没有。

相反，请尝试估计执行代码的每个部分的次数。例如，假设您将文件的每一行与另一行的每一行进行比较。如果每个文件都有大约一百行，那么你将进行大约一万次比较。没什么好担心的......但是如果你从文件的开头选择每一行，你就会读到每一行50万次。现在这不好。你需要一些真正的随机访问方式来阅读每一行....或者，更好的是，阅读关于哈希

in“big O”表示法：如果O(n x m)和O(n^2)相似，则整套比较为n，或大致为m。但顺序阅读平均为O(n/2)，因此在阅读时整个事情为O(n^3/2)加上O(n^2)进行比较。使用散列，它将是aO(2n)+bO(2n)+cO(n^2)，或仅O(n^2)

优化算法，而不是代码。

Answer 4

检查内存分配。和函数调用。如果您正在使用gcc，请使用-pg选项通过分析信息对其进行编译，并通过gprof运行它。 VS Team System版附带了自己的Profiler。所以，请你选择。

Answer 5

这是不可能的。你所命名的元素都不是很慢，即使它们是，它也不会自动意味着整个程序会因为它们而变慢。

您最好在启用了性能分析的情况下运行代码，并查看哪些部分成本最高。 （这取决于你的平台你将如何实际做到这一点。）

有关MSVC的信息，请参阅this post或this blog entry about profiling under MSVS甚至this question, and particularly the AMD CodeAnalyst answer

Answer 6

您是否可以访问GNU工具链？如果是这样，请查看“gprof”。它是一个探测器......有利于找到瓶颈。