程序优化（2009-09-09）

首先，今天是个很特别的日子，因为很多情侣特意选择今天结婚（09年09月09日，有长长久久之意）。

废话说完。《高质量程序设计艺术》终于完成第5章了。第4章时间性能和第5章空间性能，其实可以合起来，就是程序优化的问题。首先，程序的时间性能跟空间性能，可以说是矛盾的，因为很多时候都是空间换时间，或者时间换空间。其次，程序优化，就有可能导致可移植性降低。所以，很多专家都认为，程序优化的首要准则是：不要优化（出自Michael A. Jackson）。当然，前提是该程序已经一个良好的程序（不懂怎么表达，反正就是好程序最好不要优化）。

优化的另一个指导思想是帕雷托法则（Pareto Principle）。本来是用在经济学问上的，而用在程序执行上表明，20%的代码通常占用了80%的执行时间。那么，只要找出这20%的代码，就可以对程序进行优化了。

优化的方法嘛，不外乎那几种：空间换时间、减少I/O操作、降低算法复杂度等等。

对于空间性能方面，由于涉及到硬件方面，所以主要是C/C++方面的问题。对于Java程序员来说，底层硬件都是不可见的，所以研究的意义不大。有个问题值得注意的，代码的长度，准确来说是编译后的文件（目标文件）大小，有时候跟执行效率有关。目标文件越小，占用内存空间就越小。

还有一个收获，认识了“内存对齐”。例如：在32位计算机中，一个char变量（占1个字节，即1 byte，也就是8位，8 bit）和一个long变量（占4个字节，即4 byte，也就是32位，32 bit）储存在一起。如果不进行内存对齐，要读取该long变量时，就要读取两个32位字的内容，再进行复杂的操作。但如果对齐后，读取该long变量就只要读取一个32位字的内容，没有复杂的操作，但这样就意味char变量后面紧跟着3个字节来实现对齐，就是有3个字节的内存空间浪费了。这是明显的空间换时间。同时这就知道了为什么内存容量总是32的倍数（因为32位的计算机每次处理32位数据或指令）。我估计下一代的计算机是64位（32的两倍），而不是40位、48位之类，是为了向下兼容。

PS. 可能近来睡眠不足，导致看书时精力不足（总是打瞌睡）。