March 2008

Algunas veces como programadores, nos enfrentamos a proyectos que son muy ambiciosos en sus requerimientos, pero al mismo tiempo tienen limitado el presupuesto justamente por su naturaleza experimental o novedosa. Para estos casos, el lenguaje C++ es un candidato idóneo porque al ser Orientado a Objetos nos permite manejar sin problemas la complejidad de este tipo de proyectos y al ser de medio nivel exige (en teoría) menores recursos.

Sin embargo, para obtener la máxima velocidad posible (sin recurir a trucos exótericos y no portables) se tienen que tomar en cuenta algunas consideraciones; de lo contrario es muy fácil caer en técnicas de programación que incluso nos pueden generar código de igual o peor rendimiento que si los hubieramos escrito en algún lenguaje de alto nivel o interpretado.

Poco a poco, conforme vaya teniendo tiempo iré poniendo en este post algunas recomendaciones para escribir código rápido en C++. Pero mientras tanto aquí están los primeras técnicas:

Pasar todo por referencia

En C y en C++ por defecto, en una función todo se pasa por valor y los parámetros son inicializados con copias de los argumentos. El procesamiento interno realizado para hacer estas copias hace que nuestras funciones sean inecesariamente ineficientes. Entonces, la recomendación es pasar todo por referencia o en su defecto usar apuntadores (punteros).

De igual forma, es muy fácil caer en la tentación de regresar copias de objetos en una función de esta manera:

Claro que programar así puede ayudarnos en una emergencia a escribir código rapidamente (no nos preocupamos por la administración de memoria); pero de igual forma es MUY costoso en eficiencia.

El código anterior, queda mejor así:

Evitar las copias en forma automática

Ahora que sabemos que las copias pueden hacer ineficiente nuestro código, es deseable contar un método automático que nos evite usarlas de forma accidental. Las solución, como adivino el lector, es declarar privados al constructor de copia y al operador de asignación, pero sin definirlos; así cuando queramos hacer una copia "involuntaria", el compilador nos avisará marcando errores y evitará que nuestro código se compile.

Si disponemos de un equipo de varios núcleos, procurar programar con hilos

Próximamente

Evitar el uso de plantillas en lo posible

Las plantillas son muy utiles, pero la generalización tiene un precio a pagar. Si en realidad se desea gran velocidad de ejecución y no se utiliza varios tipos de datos en una misma clase, es mejor tener una clase especializada con los tipos fijos.

Usar funciones inline

Las funciones privadas que se utilizan dentro de la misma clase, deben de ser indicadas como funciones en línea. Con esto serán tratados como copy & paste donde son llamadas y evitaremos el costo de la carga de funciones. Sin embargo esto puede aumentar un poco el tamaño de nuestro código objeto.

Elegir un buen compilador y experimentar con sus variables de optimización

El compilador de C++ y sus optimizaciones pueden marcar la diferencia con mejoras de más del 50% en algunos casos. Realmente vale la pena gastar un poco de tiempo conociendo a fondo los parámetros de optimización de los compiladores que tenemos a la mano.

Advertencia

De nuevo y como siempre, toda técnica debe saberse cuando aplicarse y los consejos que presenté seguramente no son válidos en todas las situaciones; incluso pueden llegar a ser polémicos. El lector debe usarlos sabiamente para evitar que le sean incluso contraproducentes.

Tagged as: c++, optimización

{ 2 comments }