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 обєктного 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

51307. Шифраторы 82 KB
  Цель работы: изучение принципов построения дешифратора и шифратора путем осуществления следующих действий: составление таблицы истинности работы логического устройства; составление логического выражения в соответствии с составленной таблицей истинности и его минимизация; составление схемы электрической функциональной синтезируемого устройства в соответствии с составленным логическим выражением с помощью эмулятора; проверка работоспособности схемы по таблице истинности с помощью эмулятора; Шифратором называется устройство...
51308. Построить граф состояний P-схемы 206 KB
  Для СМО из задания 1 построить имитационную модель и исследовать ее (разработать алгоритм и написать имитирующую программу, предусматривающую сбор и статистическую обработку данных для получения оценок заданных характеристик СМО). Распределение интервалов времени между заявками во входном потоке и интервалов времени обслуживания
51310. Разработка модели системы массового обслуживания в Arene. Имитационное моделирование 127.5 KB
  Системы массового обслуживания представляют собой класс схем разработанных в теории массового обслуживания. В качестве процессов обслуживания могут быть представлены различные по своей физической природе процессы функционирования экономических...
51311. Построение аналитической и имитационной моделей системы массового обслуживания 120 KB
  Если в свободную систему поступает заявка, то ее обслуживают совместно все каналы. Если во время обслуживания заявки поступает еще одна, то часть каналов переключается на её обслуживание и так далее, пока все каналы не окажутся занятыми. Интенсивность совместного обслуживания заявки n каналами n. Каналы распределяются равномерно между заявками.
51312. Использование SIMD-расширений 103 KB
  Цель работы Научиться использовать в программах SIMD-расширения архитектуры х86. Написать программу с использованием SIMD-расширений.
51314. Анализ планово-экономических показателей на предприятии Иркутской группы компаний «Техноцентр» 133 KB
  В настоящее время компания работает на рынке электротехники уже более 17 лет. За это время компания добилась многого, приобрели множество партнеров и друзей, которым мы очень благодарны за плодотворное сотрудничество. Эти 17 лет компания эффективно работала на российском рынке и гордится тем вкладом, который ей удалось внести в развитие отрасли нашего региона.