最佳化最佳做法

發行項
10/12/2023

本檔說明在 Visual Studio 中優化 C++ 程式的一些最佳做法。

編譯器和連結器選項

設定檔引導式優化

Visual Studio 支援 設定檔引導優化 （PGO）。此優化會使用來自定型執行已檢測應用程式版本的設定檔資料，以推動應用程式的後續優化。使用 PGO 可能很耗時，因此可能不是每個開發人員所使用的專案，但我們建議使用 PGO 來建置產品的最終版本。如需詳細資訊，請參閱特性指引最佳化。

此外， 神秘le 程式優化 （也稱為連結時間程式碼產生）和 /O1 和 /O2 優化已改善。一般而言，使用下列其中一個選項編譯的應用程式，會比使用先前編譯器編譯的相同應用程式更快。

如需詳細資訊，請參閱（神秘le 程式優化] 和 /O1 、 /O2 [最小化大小、最大化速度] 。 /GL

要使用的優化層級

如果可能的話，應該使用設定檔引導式優化來編譯最終發行組建。如果無法使用 PGO 進行建置，無論是因為執行已檢測組建的基礎結構不足或無法存取案例，建議您使用神秘le 程式優化進行建置。

參數 /Gy 也非常有用。它會為每個函式產生個別的 COMDAT，讓連結器在移除未參考的 COMDAT 和 COMDAT 折迭時更有彈性。使用 /Gy 的唯一缺點是，偵錯時可能會造成問題。因此，通常建議使用它。如需詳細資訊，請參閱 /Gy （啟用函式層級連結）。

若要在 64 位環境中連結，建議使用 /OPT:REF,ICF 連結器選項，並在 32 位環境中 /OPT:REF 建議使用連結器選項。如需詳細資訊，請參閱 /OPT （優化）。

強烈建議您產生偵錯符號，即使已優化發行組建也一般。這不會影響產生的程式碼，而且如有需要，它可讓您更輕鬆地偵錯應用程式。

浮點參數

已移除編譯 /Op 程式選項，並已新增下列四個處理浮點優化編譯器選項：

選項	描述
`/fp:precise`	這是預設建議，應該在大部分情況下使用。
`/fp:fast`	如果效能非常重要，建議使用，例如在遊戲中。這會導致最快的效能。
`/fp:strict`	如果想要精確的浮點例外狀況和 IEEE 行為，則建議使用。這會導致效能最慢。
`/fp:except[-]`	可以與或 `/fp:precise` 搭配 `/fp:strict` 使用，但不能 `/fp:fast` 使用。

如需詳細資訊，請參閱 /fp （指定浮點行為）。

優化 declspecs

在本節中，我們將探討兩個可在程式中用來協助效能的 declspec： __declspec(restrict) 和 __declspec(noalias) 。

restrictdeclspec 只能套用至傳回指標的函式宣告，例如__declspec(restrict) void *malloc(size_t size);

restrictdeclspec 用於傳回未驗證指標的函式上。這個關鍵字用於的 malloc C-Runtime 程式庫實作，因為它永遠不會傳回目前程式中已在使用的指標值（除非您正在執行不合法的動作，例如釋放記憶體之後使用記憶體）。

restrictdeclspec 會為編譯器提供執行編譯器優化的詳細資訊。編譯器最難判斷的其中一件事是哪些指標會別名其他指標，而使用此資訊可大幅協助編譯器。

值得指出的是，這是對編譯器的承諾，而不是編譯器將驗證的內容。如果您的程式不 restrict 適當地使用此 declspec，您的程式可能會有不正確的行為。

如需詳細資訊，請參閱restrict。

noaliasdeclspec 也只會套用至函式，並指出函式是半純函式。半純函式是只參考或修改引數區域變數、引數及第一層間接取值的函式。這個 declspec 是編譯器的承諾，如果函式參考指標引數的全域或第二層間接，則編譯器可能會產生中斷應用程式的程式碼。

如需詳細資訊，請參閱noalias。

優化 pragmas

也有數個實用的 pragmas 可協助優化程式碼。我們將討論的第一個是 #pragma optimize ：

#pragma optimize("{opt-list}", on | off)

這個 pragma 可讓您以函式為基礎設定指定的優化層級。這適用于使用優化編譯指定函式時，應用程式當機的罕見場合。您可以使用此功能來關閉單一函式的優化：

#pragma optimize("", off)
int myFunc() {...}
#pragma optimize("", on)

如需詳細資訊，請參閱optimize。

內嵌是編譯器執行的最重要優化之一，在這裡我們將討論幾個有助於修改此行為的 pragmas。

#pragma inline_recursion 適用于指定應用程式是否希望應用程式能夠內嵌遞迴呼叫。預設為關閉。對於小型函式的淺層遞迴，您可以開啟此功能。如需詳細資訊，請參閱inline_recursion。

另一個限制內嵌深度的實用 pragma 是 #pragma inline_depth 。當您嘗試限制程式或函式的大小時，這通常很有用。如需詳細資訊，請參閱inline_depth。

`restrict` 和 `assume`

Visual Studio 中有數個關鍵字可協助效能： __restrict 和 __assume 。

首先，應該指出 __restrict ，和 __declspec(restrict) 是兩個不同的事情。雖然它們有些相關，但語意不同。 __restrict 是類型限定詞，例如 const 或 volatile ，但只針對指標類型。

使用 __restrict 修改的指標稱為 __restrict指標 。 __restrict指標是只能透過__restrict指標存取的指標。換句話說，另一個指標無法用來存取__restrict指標所指向的資料。

__restrict 可以是 Microsoft C++ 優化工具的強大工具，但請小心使用。如果不當使用，優化器可能會執行會中斷應用程式的優化。

透過 __assume ，開發人員可以告訴編譯器對某些變數的值進行假設。

例如 __assume(a < 5); ，告訴優化器，在該行程式碼中，變數 a 小於 5。同樣地，這是對編譯器的承諾。如果 a 實際上在程式中為 6，則編譯器優化之後的程式列為可能不是您預期的行為。 __assume 在 switch 語句和/或條件運算式之前最有用。

有一些限制 __assume 。首先，就像一樣 __restrict ，這只是建議，因此編譯器可以自由地忽略它。此外， __assume 目前只適用于對常數的可變不平等。它不會傳播符號不平等，例如假設（a < b）。

內建支援

內建函式是函式呼叫，其中編譯器具有呼叫的內部知識，而不是在程式庫中呼叫函式，而是會發出該函式的程式碼。 intrin.h > 標頭檔 < 包含每個支援硬體平臺的所有可用內建函式。

內建函式可讓程式設計人員深入瞭解程式碼，而不需要使用元件。使用內建函式有幾個優點：

您的程式碼更容易移植。多個 CPU 架構提供數個內建函式。
您的程式碼更容易閱讀，因為程式碼仍以 C/C++ 撰寫。
您的程式碼可取得編譯器優化的優點。編譯器變得更好，內建函式的程式碼產生會改善。

如需詳細資訊，請參閱編譯器內建函式。

例外狀況

使用例外狀況相關聯的效能命中。使用會禁止編譯器執行特定優化之 try 區塊時，會引入一些限制。在 x86 平臺上，由於程式碼執行期間必須產生的其他狀態資訊，因此 try 區塊會降低額外的效能。在 64 位平臺上，try 區塊不會降低效能，但擲回例外狀況後，尋找處理常式和回溯堆疊的程式可能會很昂貴。

因此，建議您避免將 try/catch 區塊引入不需要它的程式碼中。如果您必須使用例外狀況，請盡可能使用同步例外狀況。如需詳細資訊，請參閱 Structured Exception Handling (C/C++)。

最後，只針對例外狀況擲回例外狀況。針對一般控制流程使用例外狀況可能會讓效能受到影響。

另請參閱

最佳化程式碼

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