20474

Ефективність програмного забезпечення та її оцінка

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Оптимізація – це покращення характеристик програмної системи або просто програми. Отже перший етап програмування – створення правильної програми і лише другий – її оптимізація. Але перед тим як починати покращувати ефективність програми слід перевірити наскільки це покращення буде корисним і точно визначити місце яке слід переробити. Справа у тому що існує правило 20 80: 20 об’єктного коду тексту програми виконується 80 часу роботи всієї програми.

Украинкский

2013-07-25

36 KB

1 чел.

    15.Ефективність програмного забезпечення та її оцінка

Ефективність – це степінь сумірності результатів з витратами.Вона є дуже важливою характеристикою.Користувач завжди віддає перевагу більш ефективному рішенню навіть у тих випадках, коли ефективність не є вирішальним фактором.

Оптимізація – це покращення характеристик програмної системи або просто програми.

Отже, перший етап програмування – створення правильної програми, і лише другий – її оптимізація. Але перед тим, як починати покращувати ефективність програми, слід перевірити, наскільки це покращення буде корисним, і точно визначити місце, яке слід переробити.

Справа у тому, що існує правило 20/80: 20% об’єктного коду (тексту програми) виконується 80% часу роботи всієї програми. Деякі програми наукових обчислень дають навіть співвідношення 3/90.

Ця невелика частина програми, виконання якої займає більшу частину часу роботи програми, називається критичною областю. Саме критичну область і слід оптимізувати.

Для підвищення ефективності программ користуюсться такими засобами:

Вибір алгоритму

Найбільш важливим фактором у прискоренні роботи програми є вибір алгоритму або структури даних – між ефективним алгоритмом та неефективним може бути величезна різниця.

Зниження потужності виразів

Цей термін означає такий вид оптимізації, коли більш дорога операція (в сенсі часу виконання) заміняється на більш дешеву. Колись це означало в першу чергу заміну множень додаваннями або зсувами. Для сучасних процесорів тепер це майже нічого не покращує, оскільки множення виконується практично так само швидко, як і додавання. Але ділення та взяття залишку від ділення виконуються суттєво (приблизно в 10 разів) повільніше за множення, отже, код програми значно покращиться, якщо ділення замінити множенням на обернену величину. 

Видалення надмірних операцій 

Якщо деяке складне обчислення зустрічається в вашій програмі декілька разів, виконайте його один раз, запам’ятавши результат. 

Використання констант та ініціалізація змінних. 

Якщо початкові значення надаються змінним одночасно з їх визначенням, відбувається економія часу виконання програми, тому що змінні таким чином ініціалізуються не під час виконання програми, а під час компіляції.

Логічні вирази 

Економії часу можна добитись правильним розташуванням складних логічних виразів. Більшість компіляторів зупиняють подальше обчислення виразу, якщо його результат вже відомий.

Індексація 

Якщо можна не використовувати багатовимірні масиви, то краще цього не робити (при кожному звертанні до елемента багатовимірного масива, наприклад, A[i,j], відбувається перерахування дійсної адреси елементу масива, оскільки у пам’яті масив розташований лінійно). Отже, якщо це можливо, зведіть до мінімуму кількість звертань до елементів масивів, особливо багатовимірних.

Оптимізація циклів 

Цикли завжди утворюють критичну область, отже, мінімальна оптимізація в тілі циклу може значно покращити характеристики програми.

Видалення надмірних операцій 

Повторні обчислення в циклах є типовою помилкою, яка впливає на ефективність. В наступних прикладах із циклів видалені інваріантні вирази.

Порядок вкладання циклів 

Організація та виконання циклів типу for вимагають деяких неявних додаткових затрат часу часу на ініціалізацію змінної циклу та на перевірку на кожному кроці необхідності завершення циклу. Правильною організацією вкладених циклів можна економити час роботи програми.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35399. Тема: Програмування арифметичних дій множення і розподіл. 53.5 KB
  Індивідуальне завдання Скласти програму яка знайде приватне чисел 99 і 9. Множення двійкових чисел без знаку. Для множення чисел без знаку призначена команда mul сомножитель_1 Розташування операндів і результату при множенні. Перший співмножник Другий співмножник Результат Байт L 16 бітів в АХ: L молодша частина результату; АН старша частина результату Слово АХ 32 біти в парі DX:X: АХ молодша частина результату; DX старша частина результату Подвійне слово ЕАХ 64 біти в парі EDX:EX: ЕАХ молодша частина результату; EDX ...
35401. Тема: Програмування арифметичних виразів. 443 KB
  Розташування операндів і результату при множенні. Перший співмножник Другий співмножник Результат Байт L 16 бітів в АХ: L молодша частина результату; АН старша частина результату Слово АХ 32 біти в парі DX:X: АХ молодша частина результату; DX старша частина результату Подвійне слово ЕАХ 64 біти в парі EDX:EX: ЕАХ молодша частина результату; EDX старша частина результату Розподіл чисел із знаком і помилки що виникають в результаті розподіли Для розподілу чисел із знаком призначена команда idiv дільник Для цієї команди...
35403. СОЦИАЛЬНЫЕ И ЛИЧНОСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖЕНЩИН, ПЛАНИРУЮЩИХ ПРЕРЫВАНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ 519.5 KB
  Проблема абортов стоит на особом месте в нашей стране, в связи с социально-демографическими условиями. Эффективность мер принимаемых государством по охране репродуктивного здоровья женщин и здоровья населения в целом оценивается с учетом динамики, количества проведенных абортов.
35404. Теоретическая механика, краткий курс 8.07 MB
  В теоретической механике изучается одна из форм движения материи – механическое движение, состоящее в том, что тело с течением времени изменяет свое положение в пространстве по отношению к другим телам. Механическим называют тот вид взаимодействия тел, в результате которого происходит изменение их движения или изменение их формы (деформация).
35406. Тема: Управління процесом завантаження ОС. 85.5 KB
  Мета: Навчитися створювати завантажувальну дискету різними способами; навчитися використовувати її у разі аварійної ситуації в роботі ПК. Використовуючи можливості Windows створіть системну дискету для аварійного завантаження ПК у разі неполадок в її роботі. Які файли при цьому скопіюються на дискету Створіть завантажувальну системну дискету командою formt з командного рядка MS – DOS. Які файли при цьому скопіюються на дискету formt[ :] [ q] [ fs файловая_система] Тип файловой системы которая будет создана на диске: FT...
35407. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОДА В ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ С КОНТРОЛЕМ ПО КОДУ ХЭММИНГА И С ИСПРАВЛЕНИЕМ ОДИНОЧНЫХ ОШИБОК 1.02 MB
  Разработать преобразователь последовательного кода в параллельный с контролем по коду Хэмминга и с исправлением одиночных ошибок. Скорость приема по кадру - 10МБод. Количество стартовых бит – 1, количество стоповых бит – 1, количество байт в кадре – 32, преобразованные данные передаются далее по 16 разрядной шине со скоростью 100 Мбайт/сек. Если кадр принят с ошибкой, вырабатывается сигнал ошибки. Информация поступает в устройство по одному проводу