优化工具

Question

我想知道有没有什么工具可以帮助我优化程序，特别是在循环展开方面，我该怎么使用它呢？

我有以下这段Python代码：

for i in range(0, 1000):
       a = a * 10 + a%4 + i
for j in range(0, 1000):
       j = j + a 
for b in range(0, 1000):
      result = j + b

我想优化这一段代码，这样我可以更好地理解循环展开的概念。虽然我用的是Python，但我想了解一下C语言的优化工具。

Answer 1

有一篇关于Python中循环展开效果的科学论文（pdf链接）。这些是相关演讲的幻灯片。

不过，如果你想自动优化C代码，可以使用LLVM，再结合LooPo，还有可能用到Polly。总之，LLVM是一个很好的起点。

Answer 2

如果你对自己代码的运行速度不满意，已经分析过代码，发现像这种低级的循环是瓶颈，那么你可以通过使用 cython 来大幅提升代码的速度，把那些耗时的部分转成C语言的扩展。此外，如果你在使用python 2.x版本，建议用 xrange 代替 range。

Answer 3

a = 30
for i in range ( 0,1000 ) :
    a = a * 10 + a%4 + i

可以改写成：

a = reduce(lambda a,b: a * 10 + a%4 + b, xrange(1000), 30)

在我电脑上大约需要相同的时间（大约4毫秒）。

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for j in range ( 0, 1000 ) :
       j = j + a

这没什么意义。你在对j进行0到999的循环，每次都把你的大数a加到它上面，但这个数很快就被忘掉了，因为下一个j又来了。可以改写成：

j = 999 + a

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for b in range ( 0 , 1000 ) :
      result = j + b

这也没什么意义。它等同于：

result = j + 999