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第1章 CPU与编译器概论2

1.1 高速路与人行道2

1.2 编译器是如何运作的3

编译后的汇编语言程序4

添加优化选项后的结果7

1.3 CPU是如何运作的8

指令集架构与微架构8

如何执行指令9

指令流水线11

高速缓存12

深入探讨高速缓存13

缓存块的替换算法15

超标量指令执行15

第1章是不是偏离了主题17

第2章 执行成本20

2.1 程序的执行成本20

2.2 计·测·谋20

书中的探讨20

2.3 防止基准测试程序被优化23

防止操作“归并”23

防止变量在初始化时被优化24

防止重复单一指令被优化25

本书中的基准测试程序26

2.4 验证——哪一步操作导致执行速度缓慢29

2.5 基础加法与赋值运算31

单一的赋值操作（寄存器间的传送）32

单一的赋值操作（数据相互关联的情况）32

常量赋值33

变量间的加法运算33

变量与常量相加34

2.6 耗时的乘法运算36

变量间的乘法运算37

变量与常量相乘37

2.7 更为耗时的除法运算40

变量的除法（寄存器间的计算）40

除数为2、4的除法运算42

除数不是2的乘方的除法运算42

无符号整数除法运算42

除数为2的乘方时除法运算使用低成本移位指令43

2.8 内存读取45

小数组的读取（小范围内的内存操作）45

大数组的读取（大范围内的内存操作）47

与台式机的CPU进行比较49

2.9 造成执行时间差别的判断语句51

无else节点的if语句51

带else节点的if语句53

2.10 32/64位环境中不同的函数调用53

2.11 实验总结55

若想被爱则先爱55

第3章 寻找性能瓶颈58

3.1 使用gprof命令进行分析58

gprof的使用方法58

3.2 哪个环节在消耗时间58

获取库函数的评测信息60

耗时的函数62

显示库函数的调用次数63

3.3 函数的调用关系63

3.4 进行数据分析的原理66

3.5 其他性能分析器67

培养高水平人才的教育系统68

第4章 达人方法论72

4.1 达人的关注点72

硬件篇72

编译器／中间件篇74

算法篇75

4.2 【硬件篇】数组和缓存的有效利用76

矩阵的乘法运算76

调整数组操作的顺序77

展开循环的方式78

矩阵的分块79

4.3 【库函数篇】缓慢函数的迂回战术80

strcmp函数为何缓慢80

优化的陷阱81

4.4 【硬件篇】使用SIMD进行字符串对比83

4.5 【库函数篇】对比各种输入输出方法85

行输入函数的对比85

输出方法89

管道输入输出的特殊案例91

管道输入输出与文件输入输出92

4.6 【算法篇】二分法查找与平衡二叉树92

海量数据的分类93

真要做到如此地步？97

第5章 进一步研究编译器100

5.1 不同级别的优化选项100

GCC的优化选项100

“零优化”对调试有效100

以不出现未定义行为为前提的2级以上优化选项101

5.2 优化·寄存器·外部变量102

5.3 删除公共子表达式为程序瘦身104

5.4 指针与复杂运算简化105

5.5 将用户函数进行内联展开106

和别人拉开差距！108

第6章 给办公系统的一些启示6.1 排序与字符串操作112

6.2 小数点数的计算与字符串／数字的换算112

块数据输入输出和字段分割113

统计带小数部分的数113

整数转换成字符串115

性能优化的效果116

6.3 半角字符转换为全角字符117

判定字符的字节数118

ASCII字符与半角片假名字符的判定119

ASCII字符转换为全角字符123

半角字符转换为全角字符124

性能优化的效果127

判定字符字节数的其他方法127

有关UTF-8130

6.4 探索具有某种数据特性的数组132

数据的特性133

二分法查找与线性查找相结合135

性能优化的效果138

后记139