游戲的優化,不僅僅是幀速率,我們將談論什么?,何時何地需要做優化? C 和 C+ 的比較 C+中的性能問題 算法優先 我們需要 C+ 的高級特性嗎？,優化無處不在,最好的優化器是你的大腦，而不是編譯器 評測而不是臆測 Windows 游戲不應該有特權 Windows 游戲首先是一個 Windows 程序 每一點資源的節省都將是有意義的 專家的選擇是不優化,FPS?,提高了 10 fps 表示什么含義？ 10fps-20fps 100fps-120fps 最高幀速率和平均幀速率 Loading 時間 關心一下 CPU 占用率 了解 Windows 多一點,記時器,TimeGetTime QueryPerformanceCounter RDTSC 精度 多任務環境的影響 流水線 測不準原則,微觀和宏觀,微觀上的優化 CPU指令、流水線吞吐量、等待時間 有限的硬件優化 有限的編譯器優化 宏觀上的優化 算法和代碼結構的改進 減少需要處理的數據量，減少處理的頻率和次數,C 與 C+ 微觀上的比較,C 比 C+ 快 10%? 不要迷信書本 證據？ C+ 編譯器的改進 更合理的參數傳遞方式 Inline 堆棧和函數調用 靜態變量的使用,C+提供更強的語言特性,new/delete malloc/free C+ exception setjmp/longjmp 虛函數 函數指針數組 Template 宏 標準庫,C 的優勢,簡單 可移植性更強 接口簡潔 更少的二義性 CRT 開銷小 編譯速度快,C+ 需要了解更多,STL,最被人喜愛的容器 std:map std:string std:vector std:list 大多數情況他們沒有被正確的使用,std:map,插入是很慢的 O(log(N) 有額外的內存消耗 (三個指針+顏色) 大多數情況，我們需要的只是查找 數組+二分查找 Hash map 通?？梢蕴岣咝?，但不絕對 還有更多的優化手段 lua 的實現 大話西游的實現,std:string,還有一種字符串叫作 const char * const std:string & 不要依賴 COW (copy-on-write) 考慮多線程環境 良好的設計下，cow 通常多余 Lua 如何處理字符串?,std:vector,std:vector 并不僅僅是數組 通常我們把 vector 作為數組使用 Vector:push_back() 常引起內存重分配 vector:reserve() vector:clear() 不一定釋放內存 POD 類型的優化 記?。簭?C 語言開始，就支持了數組,std:list,std:list 是一個雙向鏈表 std:list 有內存的額外開銷 鏈表可以在常數時間插入，而當 N 不大的時候，優勢并不明顯。,正確的使用STL,STL 是 C+ 提供的強有力的工具 STL 的使用都是有開銷的 STL 并不能解決我們所有的問題 有些問題可以用 STL ，但那并不是最好的解決方案 讓代碼達到最佳的性能，需要用我們的大腦,重新發明輪子？,不要因為你能夠做到而重新實現 STL 幾乎所有的 MyVector MyString MyMap 都不如 std:vector std:string std:map 更多的了解 STL 更多的了解 C+,CRT 的使用,sprintf(s,”%d”,n); 為什么不用 itoa ? sprintf(s,”); 為什么不用 s0=0; printf 與 puts 不要忽略 CRT 的開銷,重寫 CRT?,優化 memcpy：MMX 版本、SSE 版本 任何小于 64k 數據復制的優化都沒有意義 重寫 string 庫，MyStrlen MyStrcmp CRT 可以做的更好 Intrinsic 函數 #pragma intrinsic(),內存優化,展開循環，消除數據相關性 數據并行處理 減少數據結構的尺寸，讓數據盡量緊湊的放在一起 數據對齊 了解內存的工作方式,內存管理優化,C+ 提供了更靈活的內存管理機制 new/delete 不一定是最好的方式(STL就不用) 自定義內存分配器 方便調試 分配速度和內存碎片同樣重要 注意分離模塊的問題 DLL 最容易出錯,算法,C+ 更適合實現更復雜的游戲引擎 引擎的復雜度提升，層次的增加，會降低效率 更高的復雜度是為了宏觀上的優化,臟矩形,問題,臟矩形的合并算法并不簡單 合并后的臟區域并不是一個矩形，不方便做圖片裁減 有許多的物體在屏幕上移動 卷動屏幕 圖像引擎設計的復雜度,改進的臟矩形,分格處理 渲染管道 繪圖操作對象化,滾動優化,更大的back buffer 破碎的分格,覆蓋優化,C+的高級特性,天使還是惡魔?,Template 避免重復的代碼,void _blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s,bool mask_blit) for (size_t i=s;i!=0;-i,+dst,+src) if (!mask_blit | *src!=mask_color) *dst=*src; template void _blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) for (size_t i=s;i!=0;-i,+dst,+src) if (!mask_blit | *src!=mask_color) *dst=*src; ,void blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) _blit(dst,src,s); void mask_blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) _blit(dst,src,s); ,矩陣運算,Matrix A,B,C; A=B+C; Matrix operator+(const Matrix ,Expression Templates,template class add_type const T ,class Matrix /* . */ Matrix /* . */ ,編譯時計算,template class factorial public: enum value = N * factorial:value ; ; template class factorial public: enum value = 1 ; ;,冒泡排序,inline void compare_swap(int ,template struct inner_loop static inline void expand(int* data) compare_swap(*data, dataN); inner_loop:expand(data); ; template struct inner_loop static inline void expand(int*) ; template struct sort static inline void expand(int* data) inner_loop:expand(data); sort:expand(+data); ; template struct sort static inline void expand(int* data) ;,int main() int a=3,2,1; const int len=sizeof(a)/sizeof(a0); sort:expand(a); for (int i=0;i:expand(a) 展開后的代碼 compare_swap(*data,data2); compare_swap(*data,data1); +data; compare_swap(*data,data1);,盡可能的在編譯時運算？,還有更多的 template 技巧 Modern C+ Design - Generic Programming a