第三章 CPU陷阱和优化技巧

一、数据表示

为了得到一个好的解决方案,程序员一方面必须要考虑解耦和封装,另一方面则要考虑性能。理想情况下,在不影响性能的前提下,尽可能多的解耦和封装,或者相反地,在最小化耦合的前提下优化性能。

二、基本类型

Object-C对基本类型的支持相当出色,标量不仅使用起来方便,而且比Foundation中的对象NSNumber获coreFoundation中等效的CFNumber的执行效率快上10~100倍。

三、字符串

Object-C字符串是第一个,同时也是这么长时间以来,唯一一个编译器原生支持字面量的对象。Cocoa使用NSString处理人类可读文本,可以处理Unicode标准的细微之处,并将大部分细节委托给iconv库,这种复杂性存在性能损耗,和原始的C字符串相差一个数量级。

四、对象

对象内部使用了C语言,通过消息接口隐藏内部实现,试的用户对其一无所知,尽量避免使用细粒度、无意义的对象来实现粗粒度的语义承载对象。

五、存取器

存取器的本质就是方法,仅负责读取或者写入对象内部数据,大致对应内存读/写指令。

六、可变性和缓存

不可变对象可以按需求复用,因为相同值对象的不同副本应该是不可区分的。

七、惰性求值

对属性的惰性求值,当消息请求对象中某个计算昂贵或不总是需要的属性时,对象可以延迟计算直到实际属性请求到来,而不是在对象初始化期间计算该属性。

八、字典

即使有针对短小常量字符串的优化,在性能需求比较高的情况下,最好也不要使用NSDictionary,除非需要的功能完全吻合。

Swift字典及其存储类型皆为值类型,并且受益于泛型。Swift Dictionary的访问速度甚至比NSDictionary还要慢的多。

九、消息传递

Object-C中的对象仅仅是有点特殊化的C语言结构体,而高效和高度灵活的发送系统则是Object-C的核心。它结合了真正的对象封装和诸如Ruby或Smalltalk类的语言的动态性。Object-C消息不仅功能强大,而且性能损耗相对较低,大概是C语言函数调用的两倍。

十、IMP缓存

与C++ 虚函数调用相比,Object-C消息发送函数objc_msgSend()(或GNU-objc中的obj_msg_lookup())已被高度优化,通常不是瓶颈。

Object-C方法指针的类型定义被称为IMP(实现方法指针 Implementation method Pointer),缓存方法本身很简单,IMP缓存机制在接收者多次接收重复信息时非常高效,因此消息调度是一个主要因素。

IMP缓存会在这几种情况下绕过保护机制:

如果在请求IMP时接收器为零,则返回NULL函数指针,调用这样一个NULL函数指针将会使程序崩溃。

如果从比较早的非零对象指针获得正确的函数指针,则调用该函数指针将调用具有自身为nil指针的方法,该方法中的任何实例变量访问也将导致程序崩溃。

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