由汇编内核的MD5算法编写谈代码优化

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如何进行代码优化的常见技巧和方法

如何进行代码优化的常见技巧和方法

如何进行代码优化的常见技巧和方法随着软件和计算机在现代社会的广泛应用,代码优化已经成为了程序员不可或缺的技能。

代码优化是指通过修改代码、调整算法或使用优化工具等方法,使程序在执行时间、空间、资源利用率和可维护性等方面达到最优状态的一种技术活动。

本文将着重介绍常见的代码优化技巧和方法,以供程序员们参考和学习,以提高程序的性能和效率。

一、基础的代码优化技巧1.使用常量:将表达式中的变量替换为常量,可以大大加快程序的执行速度。

因为常量的值只需要在编译时计算一次,而变量的值需要在程序运行时计算。

2.避免重复计算:避免重复计算可以大大提高程序的效率。

例如,将计算结果存储在变量中,以便在代码中多次使用,而不是每次都重新计算。

3.使用高效的数据结构:选择正确的数据结构可以大幅提高程序的效率。

例如,对于需要插入和删除的情况,使用链表而不是数组可以更快地完成操作。

4.减少函数调用次数:函数调用往往会引起一些额外的开销,因此减少函数调用次数可以提高程序的效率。

可以通过将常用的代码作为内联函数或者使用宏定义的方式将其集成到代码中,以减少函数调用次数。

二、算法优化1.缩小搜索范围:使用二分查找、哈希表等优化算法,可以大幅提高搜索效率,特别是对于大数据集。

2.减少循环次数:使用快速排序、归并排序等高效排序算法,以减少排序时间。

并对需要循环的代码进行优化逻辑顺序,使循环次数尽可能减少。

3.使用位运算符:位运算符可以大幅提高程序的效率。

例如,使用左移位运算符代替乘法,右移位运算符代替除法等。

三、编译器优化1.使用优化编译器:优化编译器可以帮助程序员自动地进行代码优化,从而提高程序的性能。

例如,GCC编译器可以通过使用优化选项,如-O2、-O3等,增加编译器对程序的优化程度。

2.避免循环不变量:对于循环不变量,现代编译器可以自动进行优化。

然而,如果出现循环不变量在循环中被修改的情况,将影响编译器的优化效果。

四、运行时优化1.去除内存碎片:内存碎片是由于内存分配和释放之间的不规则大小和顺序造成的。

代码优化

代码优化
第10章 代码优化
代码优化是指编译程序为了生成高质量的目标程序而做的各种加工和处理。而高 质量的目标程序是指对同一源程序在运行时所占的内存空间较小,且在同一台机 器上运行时间也较短的目标程序。代码优化并不能保证得到的目标代码是最优的, 而只能是相对较优的。优化的原则是在编译阶段能计算的量绝不留到运行时刻去 做,能在外层循环中计算的量绝不放到内层去做,能够共用存储单元(寄存器)的 尽量共用。
B、C为两个叶结点,OP为运算符, 运算结果赋给内部结点右边的标记A
C
n2 A
3型
(=[ ],B,C,A)
n3
=[ ] B
n1
n2
C
B是数组,C是数组下标地址,=[]表 示对数组B中下标变量地址为C的元 素进行运算,结果赋给变量A 运算的结果将转向内部结点右边标出 的语句(s)
4型
(JROP,B,C,(s))
10.1.3 基本块的DAG表示
(2)根据下列情况,做不同地处理: ①若NODE(B)是以常数标记的叶结点,转(2)中③,否则,转(3)中①;
②若NODE(B)和NODE(C)都是以常数标记的叶结点,转(2)中④,否则, 转(3)中②;
③执行OP B(即合并已知量),令得到的新常数为P。若NODE(B)或 NODE(C)是处理当前四元式新建立的结点,则应予以删除;若 NODE(P)=null,则建立以常数P为标记的结点n,置NODE(P)=n,转(4) ④执行B OP C(即合并已知量),令得到的新常数为P。若NODE(B)或 NODE(C)是处理当前四元式新建立的结点,则应予以删除;若 NODE(P)=null,则建立以常数P为标记的结点n,置NODE(P)=n。转(4)
10.1.3 基本块的DAG表示

如何进行代码的优化与优化技巧

如何进行代码的优化与优化技巧

如何进行代码的优化与优化技巧随着计算机技术的发展,代码优化成为了开发人员必须掌握的重要技能之一。

在开发和维护大型软件项目时,优化代码可以提高程序的运行速度、减少内存占用和有效地利用计算资源,提高软件的性能和用户体验。

本文将介绍一些代码优化技巧,以帮助开发者提高程序的优化能力。

1.分析性能瓶颈在进行代码优化之前,最重要的一步是分析程序的性能瓶颈。

这样可以帮助开发者确定要优化哪些部分的代码,从而达到最大的效果。

可以使用一些性能分析工具,如Valgrind、gprof等,分析程序哪些部分需要优化。

2.减少函数调用函数调用是一种很方便的代码结构,但是频繁的函数调用会增加程序的运行时间,影响程序的性能。

因此,减少函数调用可以提高程序的运行速度。

可以通过以下几种方法来减少函数调用:(1)内联函数:将函数调用语句替换为函数体,可以减少函数调用所需的时间。

(2)将函数调用从循环中移出。

(3)使用函数指针,减少函数调用的次数。

3.消除无用代码在程序开发过程中,可能会出现一些无用的代码,这些代码不是必要的,但是会增加程序的复杂度,降低程序的性能。

因此,消除无用的代码可以提高程序的性能。

可以通过各种工具来消除无用代码,如GCC、Clang等。

4.减少内存分配内存分配是非常消耗资源的操作,因此减少内存分配可以提高程序的运行速度。

可以使用以下几种方法来减少内存分配:(1)使用栈上的变量。

(2)使用固定大小的缓冲区。

(3)使用对象池来分配内存。

5.避免过多的异常处理异常处理是一个很有用的特性,但是过多的异常处理会消耗大量的资源,因此可以使用以下方法避免过多的异常处理:(1)避免抛出异常。

(2)将异常处理放在尽可能小的范围内。

6.内存对齐内存对齐是一种优化内存访问的方式,可以提高程序的性能。

因为数据在内存中的存储是按照一定的规则进行的,如果一个数据的地址不是按照内存对齐的规则进行存储,那么CPU需要进行额外的运算才能访问这个数据,会降低程序的性能。

计算机程序设计中的代码优化技术

计算机程序设计中的代码优化技术

计算机程序设计中的代码优化技术在当今数字化的时代,计算机程序无处不在,从我们日常使用的手机应用到复杂的企业级软件系统。

而在程序设计中,代码优化技术是提高程序性能、增强用户体验、节省资源的关键手段。

首先,我们来理解一下为什么代码优化如此重要。

随着计算机技术的飞速发展,应用程序的规模和复杂性不断增加。

一个未经优化的程序可能会出现运行缓慢、消耗过多的内存和处理器资源,甚至在高负载下崩溃。

这不仅影响用户的使用感受,还可能导致业务流程的延误和成本的增加。

因此,通过优化代码,我们能够让程序更加高效地运行,满足用户的需求,提升系统的稳定性和可靠性。

那么,代码优化技术都包括哪些方面呢?算法优化是其中的核心之一。

选择合适的算法可以极大地提高程序的性能。

例如,在处理大量数据的排序问题时,快速排序算法在大多数情况下比冒泡排序算法效率更高。

对于搜索问题,二分查找算法在有序数组中的查找速度远远快于顺序查找。

因此,在程序设计之初,就需要对问题进行深入分析,选择最优的算法来解决问题。

数据结构的选择也对代码性能有着重要影响。

例如,在需要频繁插入和删除元素的情况下,链表可能比数组更合适;而在需要快速随机访问元素时,数组则表现更优。

此外,像哈希表、树结构(如二叉树、红黑树等)等数据结构在不同的场景中都能发挥出高效的性能。

代码逻辑的优化也是不可忽视的。

消除不必要的计算和重复计算可以显著提高程序的运行效率。

例如,在一个循环中,如果某个计算结果在每次循环中都不变,那么就可以将其移到循环外面,避免每次循环都进行重复计算。

另外,简化条件判断语句、合并相似的代码块等操作都能够让代码更加简洁高效。

内存管理是代码优化中的一个重要环节。

不合理的内存分配和释放可能导致内存泄漏和碎片化,从而影响程序的性能。

在 C 和 C++等语言中,需要手动管理内存,要确保及时释放不再使用的内存。

而在像 Java 和 Python 这样具有自动内存管理机制的语言中,虽然开发者不需要手动释放内存,但仍然需要注意避免创建过多的临时对象,以免造成垃圾回收的压力。

计算机程序设计中的代码优化技术

计算机程序设计中的代码优化技术

计算机程序设计中的代码优化技术在当今数字化的时代,计算机程序无处不在,从我们日常使用的手机应用到复杂的企业级软件系统。

而在程序设计中,代码优化技术是一项至关重要的工作,它能够提高程序的性能、效率和可维护性。

首先,让我们来理解一下什么是代码优化。

简单来说,代码优化就是通过改进代码的结构、算法和数据结构等方面,使得程序在执行速度、内存使用、资源消耗等方面达到更优的状态。

这并不是简单地对代码进行修修补补,而是需要对程序的运行机制和底层原理有深入的理解。

优化代码的一个重要方面是算法的选择。

一个好的算法可以极大地提高程序的效率。

比如说,在查找数据时,如果数据量较大,使用二分查找算法往往比顺序查找算法要快得多。

再比如,在处理排序问题时,快速排序、归并排序等高效的排序算法通常比冒泡排序等简单算法更能节省时间。

数据结构的选择也是代码优化中不可忽视的一环。

不同的数据结构适用于不同的场景。

例如,当需要频繁地进行插入和删除操作时,链表可能是更好的选择;而当需要快速随机访问元素时,数组则更为合适。

如果程序需要快速查找特定元素,哈希表可能是最优的数据结构。

此外,合理地使用树结构,如二叉搜索树、平衡二叉树等,也能在某些情况下显著提高程序的性能。

在代码编写过程中,一些细节也能对程序的性能产生影响。

比如,尽量减少函数的调用次数,因为函数调用会带来一定的开销。

对于频繁执行的代码段,可以将其提取为单独的函数,以提高代码的可读性和可维护性。

同时,避免不必要的内存分配和释放操作,及时释放不再使用的内存资源,防止内存泄漏。

循环是程序中常见的结构,但如果使用不当,也会成为性能的瓶颈。

在循环中,尽量减少不必要的计算和重复操作。

例如,如果在每次循环中都需要重新计算一个不变的值,那么可以将其在循环外计算好并保存起来。

另外,对于嵌套循环,要注意优化内层循环的性能,因为内层循环执行的次数更多。

在代码优化中,还需要考虑编译器的优化选项。

现代编译器通常具有多种优化选项,例如开启优化级别、内联函数等。

代码优化概述

代码优化概述

代码优化概述1.1.代码优化简介代码优化是指对程序进行各种等价变换,使得从变换后的程序出发,能生成更高效的目标代码。

目标代码的质量,通常有两个衡量的标准:空间效率和时间效率。

有时空间优化也会导致时间优化(如减少指令条数),但通常它们是一对矛盾,不能兼顾。

代码优化的目的是产生更高效的代码,使程序以更快的速度、占用更少的空间运行。

对于编译器,代码优化分为三个阶段:图1-1 代码优化流程图为了获得更优化的程序,可以从各个环节着手。

首先,在源代码这一级,程序员可以通过选择适当的算法和安排适当的实现语句来提高程序的效率。

其次,再设计语义动作时,要尽可能产生高效的中间代码,同时还可以安排专门的编译优化阶段对中间代码进行各种等价变换,改进代码的效率。

最后,在目标代码这一级上,应该考虑如何有效地利用寄存器,如何选择指令,以及进行窥孔优化等。

对于编译优化,最主要的时机是在语法、语义分析生成中间代码之后,在中间代码上进行。

这一类优化不依赖于具体的计算机,而取决于语言的结构。

另一类优化则是在生成目标程序时进行的,它在很大程度上与具体的计算机有关。

由优化编译程序提供的对代码的各种变换必须遵循如下原则[1]:1)等价:经过优化后不改变程序运行的结果;2)有效:优化后产生的目标代码运行时间较短,占用的存储空间较小;3)合算:应尽可能以较低的代价取得较好的优化效果。

如果为实现一种优化变换所花时间和精力,以及编译器编译源程序时的额外开销,不能从目标程序的运行中得到补偿,那么是没有意义的。

在设计一个编译程序时,究竟应考虑哪些优化项目以及各种优化项目进行到何种程度,应权衡利弊,根据具体情况而定。

其中,控制流分析主要目的是分析出程序的循环结构.循环结构中的代码的效率是整个程序的效率的关键。

数据流分析进行数据流信息的收集,主要是变量的值的定义和使用情况的数据流信息.包括到达-定值分析;可用表达式;活跃变量。

最后,根据上面的分析,对中间代码进行等价变换。

MD5算法简介及编程实现

实验三MD5算法实验目的:1.了解哈希函数的概念和功能,以及一些典型的哈希函数2.进一步理解MD5算法的概念及结构,掌握MD5算法对数据的处理过程3.通过编程模拟MD5算法的处理步骤实验内容:一.MD5算法概述MD5算法是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm),此算法以任意长度的信息(message)作为输入进行计算,产生一个128-bit(16-byte)的指纹或报文摘要(fingerprint or message digest)。

两个不同的message产生相同message digest的几率相当小,从一个给定的message digest逆向产生原始message更是困难,因此MD5算法适合用在数字签名应用中。

MD5实现简单,在32位的机器上运行速度也相当快,当然实际应用也不仅仅局限于数字签名。

MD5算法的处理步骤:第一步:增加填充增加padding使得数据长度(bit为单位)模512为448。

如果数据长度正好是模512为448,增加512个填充bit,也就是说填充的个数为1-512。

第一个bit为1,其余全部为0。

(即第一个字节为0x80)第二步:补足长度将数据长度转换为64bit的数值,如果长度超过64bit所能表示的数据长度的范围,值保留最后64bit,增加到前面填充的数据后面,使得最后的数据为512bit的整数倍。

也就是32bit的16倍的整数倍。

在RFC1321中,32bit称为一个word。

第三步:初始化变量:用到4个变量,分别为A、B、C、D,均为32bit长。

初始化为:A: 0x01234567B: 0x89abcdefC: 0xfedcba98D: 0x76543210第四步:数据处理首先定义4个辅助函数:F(X,Y,Z) = XY v not(X) ZG(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)H(X,Y,Z) = X xor Y xor ZI(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))其中:XY表示按位与,X v Y表示按位或,not(X)表示按位取反。

如何进行代码优化和性能调优

如何进行代码优化和性能调优代码优化和性能调优是软件开发过程中非常重要的环节,它可以提升软件的效率和响应速度,改善用户体验。

本文将介绍几种常见的代码优化和性能调优方法,供大家参考。

I. 代码优化代码优化是指通过改进代码结构、算法和设计模式等手段,使代码更加高效、可读和可维护。

下面是一些常用的代码优化方法:1. 选择合适的数据结构和算法:不同的数据结构和算法在不同场景下有不同的性能表现。

通过选择最适合当前问题的数据结构和算法,可以提升代码的执行效率。

2. 减少内存和资源的占用:合理使用变量和数据结构,及时释放不再使用的资源,可以减少内存占用和提高代码效率。

3. 使用高效的循环和条件判断:避免使用过多的嵌套循环和条件判断语句,可以减少代码执行时间和增加代码的可读性。

4. 避免重复计算和IO操作:在代码中使用缓存和优化计算逻辑,减少不必要的IO操作,可以有效提升代码的性能。

5. 并发编程和异步任务:合理地使用多线程、并发编程和异步任务,可以提高系统的并发能力和响应速度。

II. 性能调优性能调优是指通过分析和改进程序的性能瓶颈,提高软件的运行效率和响应速度。

下面是一些常见的性能调优方法:1. 使用性能监测工具:利用性能监测工具来分析程序的性能瓶颈,如CPU占用率、内存使用情况等,找到问题所在并进行相应的优化。

2. 数据库优化:对于大型应用程序而言,数据库通常是性能的瓶颈之一。

通过优化数据库的查询语句、索引和缓存机制等,可以提升系统的性能。

3. 缓存和数据预加载:合理使用缓存和数据预加载技术,可以减少IO操作和提高数据的读取速度,从而提高系统的响应速度。

4. 前端优化:前端性能也是用户体验的重要方面。

通过优化前端资源的加载顺序、压缩代码和使用缓存等技术,可以减少页面加载时间,提高用户的访问速度。

5. 定位和解决性能瓶颈:通过使用性能分析工具和日志监控系统,定位和解决性能瓶颈问题,如高CPU占用、内存泄漏等,可以提升系统的运行效率。

C语言实现MD5算法

C语言实现MD5算法MD5(Message-Digest Algorithm 5)是一种常用的哈希函数算法,广泛用于验证数据完整性、密码存储和数字证书等领域。

下面是使用C语言实现MD5算法的代码。

这段代码包含了MD5算法的各个步骤,包括初始化MD5结构体、填充数据、更新状态、计算摘要等。

```c#include <stdio.h>#include <stdint.h>#include <string.h>//定义MD5常量#define B 0xEFCDAB89#define C 0x98BADCFE//循环左移宏定义#define LEFT_ROTATE(x, n) (((x) << (n)) , ((x) >> (32-(n)))) //填充消息void padMessage(uint8_t *message, uint32_t length)//计算需要填充的字节数uint32_t padLength = (length % sizeof(uint32_t) == 56) ? 64 : 56;padLength = padLength - (length % sizeof(uint32_t));//填充1位1message[length++] = 0x80;//填充0位for (uint32_t i = 0; i < padLength; i++) message[length++] = 0x00;}//在消息末尾添加原始消息的长度(以位表示)for (uint32_t i = 0; i < sizeof(uint32_t); i++) message[length++] = (length << 3) >> (i * 8); }//初始化MD5结构体void initMD5(uint32_t *state)state[0] = A;state[1] = B;state[2] = C;state[3] = D;//更新状态void updateState(uint32_t *state, uint32_t *M)uint32_t A = state[0], B = state[1], C = state[2], D = state[3];//定义MD5循环运算函数#define MD5_FUNCTION(a, b, c, d, k, s, i) \a=b+LEFT_ROTATE((a+F(b,c,d)+M[k]+T[i]),s)//迭代压缩消息MD5_FUNCTION(A,B,C,D,0,7,1);MD5_FUNCTION(D,A,B,C,1,12,2);MD5_FUNCTION(C,D,A,B,2,17,3);MD5_FUNCTION(B,C,D,A,3,22,4);MD5_FUNCTION(A,B,C,D,4,7,5);MD5_FUNCTION(D,A,B,C,5,12,6);MD5_FUNCTION(C,D,A,B,6,17,7);MD5_FUNCTION(B,C,D,A,7,22,8);MD5_FUNCTION(A,B,C,D,8,7,9);MD5_FUNCTION(D,A,B,C,9,12,10);MD5_FUNCTION(C,D,A,B,10,17,11);MD5_FUNCTION(B,C,D,A,11,22,12);MD5_FUNCTION(A,B,C,D,12,7,13);MD5_FUNCTION(C,D,A,B,14,17,15); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,15,22,16); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,1,5,17); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,6,9,18); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,11,14,19); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,0,20,20); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,5,5,21); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,10,9,22); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,15,14,23); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,4,20,24); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,9,5,25); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,14,9,26); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,3,14,27); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,8,20,28); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,13,5,29); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,2,9,30); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,7,14,31); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,12,20,32);MD5_FUNCTION(D,A,B,C,8,11,34); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,11,16,35); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,14,23,36); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,1,4,37); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,4,11,38); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,7,16,39); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,10,23,40); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,13,4,41); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,0,11,42); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,3,16,43); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,6,23,44); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,9,4,45); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,12,11,46); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,15,16,47); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,2,23,48); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,0,6,49); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,7,10,50); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,14,15,51);MD5_FUNCTION(A,B,C,D,12,6,53); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,3,10,54); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,10,15,55); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,1,21,56); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,8,6,57); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,15,10,58); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,6,15,59); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,13,21,60); MD5_FUNCTION(A,B,C,D,4,6,61); MD5_FUNCTION(D,A,B,C,11,10,62); MD5_FUNCTION(C,D,A,B,2,15,63); MD5_FUNCTION(B,C,D,A,9,21,64); #undef MD5_FUNCTION//更新状态state[0] += A;state[1] += B;state[2] += C;state[3] += D;//计算MD5摘要void md5(uint8_t *message, uint32_t length, uint32_t *digest) //初始化MD5结构体uint32_t state[4];initMD5(state);//填充消息padMessage(message, length);//计算消息分组数量uint32_t numOfBlocks = length / 64;//处理每个分组for (uint32_t i = 0; i < numOfBlocks; i++)uint32_t M[16];memcpy(M, message + (i * 64), 64);//更新状态updateState(state, M);}//获取MD5摘要memcpy(digest, state, 16);int mai//测试用例uint8_t message[] = "Hello, MD5!";uint32_t length = sizeof(message) - 1;//计算MD5摘要uint32_t digest[4];md5(message, length, digest);//输出摘要printf("MD5 Digest: ");for (int i = 0; i < 4; i++)printf("%02x", ((uint8_t*)digest)[i]);}printf("\n");return 0;```以上是使用C语言实现MD5算法的代码。

编程技术中的代码优化技巧

编程技术中的代码优化技巧在编程的世界里,代码优化是一个非常重要的话题。

优化代码可以提高程序的性能、减少资源消耗,并且可以使代码更加易于维护和扩展。

本文将介绍一些常见的代码优化技巧,帮助开发者写出更高效、更优雅的代码。

1. 使用合适的数据结构选择合适的数据结构是代码优化的关键之一。

在编程中,不同的数据结构适用于不同的问题。

例如,如果需要频繁地插入和删除元素,链表可能比数组更适合;如果需要快速查找元素,哈希表可能是更好的选择。

了解各种数据结构的特点和适用场景,可以帮助开发者选择最合适的数据结构,从而提高代码的效率。

2. 避免重复计算重复计算是代码中常见的性能问题之一。

当一个表达式被多次使用时,可以将其计算结果保存在一个变量中,以避免重复计算。

这样可以减少不必要的计算,提高代码的执行速度。

另外,对于一些耗时的计算操作,可以考虑使用缓存来保存计算结果,以便下次使用。

3. 减少函数调用次数函数调用是有开销的,尤其是在一些频繁调用的场景下。

因此,减少函数调用次数可以提高代码的性能。

可以通过将多个操作合并为一个函数,或者使用内联函数等方式来减少函数调用。

此外,还可以使用尾递归优化等技巧,避免函数调用栈的过深。

4. 使用适当的算法和数据处理技巧选择适当的算法和数据处理技巧也是代码优化的重要手段。

对于一些常见的问题,存在多种解决方法,它们的效率也不尽相同。

了解各种算法和数据处理技巧的特点和复杂度,可以帮助开发者选择最优的解决方案。

例如,对于排序问题,快速排序通常比冒泡排序更快;对于查找问题,二分查找通常比线性查找更快。

5. 避免不必要的循环和条件判断不必要的循环和条件判断会增加代码的执行时间和复杂度。

因此,在编写代码时,应尽量避免不必要的循环和条件判断。

可以通过合并循环、使用位运算等方式来简化代码,减少不必要的判断和循环次数。

6. 使用合适的编程语言和工具选择合适的编程语言和工具也可以对代码的性能进行优化。

不同的编程语言和工具有不同的特点和性能表现。

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个人收集整理-ZQ
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由汇编内核地算法编写谈代码优化
作者:

去年为了破解动网论坛,写了一个用于破解动网论坛地暴力破解程序(),当时为了提高算
法地运算速度,就将从下载地代码算法改进了一下,结果成效显著.对于代码改写过程中地
一些小心得和大家共享,呵呵,高手就不用看了.
开始我们做个实验,先打开两个文档附带地程序,一个工程是,一个工程是,其中是从下载地
算法地标准语言原代码,是我修改后地算法原代码.我给这两个工程地函数里面都添加了一
段回朔代码,用来产生~地数字,然后用这两个工程里面地可执行文件去对每个数字加密.
好了,经过一段时间地等待后,就可以看到类似地结果了:


工程在我地机器上地结果是秒,在我地机器上产生地结果是秒,呵呵,数字有点怪,不过我
看了表地,差不多是这个时间,巨大地差距是怎样产生地,让我们接下来往下看吧.
在开始正题之前,大家需要清楚一件事,就是里面地代码虽然效率不高,但绝对是优秀地,
因为它主要在演示地算法,用地是纯粹地,没有添加任何平台相干地代码,而我改写地是只
能够运行于上地系统中.所以速度是以兼容性来交换地.

一、算法优化
先观察一下里面地一段代码:
( *, *, )
{
, ;

( , ; < ; , ) {
[] ( )([] );
[] ( )(([] >> ) );
[] ( )(([] >> ) );
[] ( )(([] >> ) );
}
}
这是一段将整数数组转换成为字符数组地代码,我们看看它到底做了些什么.假设主函数输
入了一个整数,那么这个子函数地调用就可以写成下面地样子:
(, , )
指向一个整数数组,数组地第一个元素是,我们接下来看函数转换

[] ( )([] )
个人收集整理-ZQ
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[] ( )([] )
[] ( )([] )
[] ( )([] )

跳出循环
地内存排列顺序为

^
现在大家注意了,地排列顺序是什么?由计算机原理可知道,在计算机内部,数据地存放顺
序是“高位对应高位,低位对应低位”,中地因为是个位,是低位,所以对应内存单元地最低
位,同理在内存单元地最高位,由此推出在数组中地排列顺序为:

^
结果显而易见了,这个函数地功能只是将一个无符号整形数组转换成为了一个无符号字符形
数组,作者地目地我虽然不清楚,但是这个地方确实可以优化如下:
( *);
把这个地方叫作算法地优化可能有点牵强,但是算法地优化确实是最为重要地,比如说搜索
算法,如果选择不当,可能要丧失很多地效率.

二、内存拷贝优化
再观察一下里面地一段代码:
( *, *, )
{
;
( ; < ; )
[] [];
}
这处地为什么要修改是非常明显地,循环是非常慢地,我们一般可以把类似地代码替换成为
地库函数或者操作系统地标准函数,如:
()
()
这种内存代码你也千万不要尝试自己去实现,那将是一种灾难,在每个操作系统中,内存拷
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贝可以说是非常频繁地,所以系统地内存拷贝函数基本上都是非常完美地,不信地话你可以
自己写一段内存拷贝函数,然后和系统地内存拷贝函数比较一下就知道了,具体原代码可以
参考中地实现.
这处代码是特别值得注意地地方,如果你在你地代码地运算密集处写出了类似地代码地化,
那么性能将会急剧地下降,对你地系统将是灾难性地.

三、使用汇编优化
下面又一段里面地代码,这种代码每一次加密要运算次,而我们要穷举位数字地话,就需要
运算次,将下面地代码用汇编展开以后大概是行地汇编代码,也就是这个转换将耗费,即亿
个指令周期.
参考地原代码

(, ) ((() << ()) (() >> (())))
(, , ) ((() ()) (() ()))
(, , , , , , ) { \
() ((), (), ()) () ()(); \
() ((), ()); \
() (); \
}
减少内存地访问次数

把地代码反汇编得到代码如下:
[]
[]
[]
<
[]
<
[]
[]
[]
<
[]
[]
[]
<
<
[]
[]
<
<
[]
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[]
[]
[]

从上面地代码可以看到,条编译后地汇编代码中有条是涉及内存访问指令,考虑到逻辑运算
和四则运算地平均指令周期是,而内存访问指令平均指令周期是,所以上叙地内存访问指令
将消耗整个程序时间地七成以上.所以,个人认为汇编地优化,其实质就是减少内存地访问,
能够在寄存器内部完成地就不要反复地访问内存,此处我采取强制定义地方式使得这段程序
基本不访问内存.
考虑到 (, , , , , , ) 中,是常数,是一个数组,不好强制定义成寄存器,所以这里只强制定义
了四个变量为寄存器,以及,两个寄存器类型地临时变量.
参考地原代码

单句地优化
现在我们首先将上叙代码用最简单朴实地思路转换成为汇编,其中(, )实际上是一个循环左
移,可以替换成为 ,加减乘除也可以用汇编相应地代码来替换,开始要注意地是,考虑到
中间地一些参数,比如,要反复利用,我们必须把结果用临时变量来保存,单句地优化如下:
参考地原代码
(, , , , , , )\
\
\
\
\
\
\ < 以上为(, , )实现
\
\
\
\ < () (, )
\ < () ()
< 以上为(, , , , , , )实现
多句地整合优化

上面地代码已经从行下降到了行,是不是到了极限了呢.还没有,我们还可以作一些汇编行
与行之间地优化,注意:
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此处,我们可以采取连加地语句来实现,大家可能回感到奇怪,汇编中有连加地语句吗,好
像没有听说过啊,其实此处优化我们利用地是语句,大家看看下面地语句:
,[]
地标准用法是:
,[*]
其实这种寻址方式常常用于数据结构中访问特定元素内地一个字段,为数组地起始地址,为
每个元素地大小,为下标.如果数组元素始数据结构,则为具体字段在结构中地位移.此处我
们是将设置为,所以就变成了:
,[ ]
因此就实现了三个数字地连加,类似地优化方法还有不少
所以再次优化后如下共句:
参考地原代码
(, , , , , , ) \
\
\
\
\
\
\
,[] \
\
\
\
利用指令优化

我地这几个工程虽然没有涉及到利用指令优化,但是我们考虑到指令是基于位地,可以大大
地减少运算量,最明显地例子是算法,它加密地明文是位,加密后地密文也是位,所以使用
地寄存器,……,可以得到性能地提升,不过要注意如何尽可能地满足流水线地需求,就不在
本文地讨论范围内了.有兴趣地可以参考下面地地址:

我暂时能够想到地就是这些了,我在确实感到程序优化所带来地系统性能提升那种快感是无
可比拟地,我年月开始写地时候,一个位数地穷举破解花了个小时,到了年月,时间只有分
钟,可见优化对一个运算密集型地软件是多么地重要.

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