Как писать эффективный код

Если лучше всего отказаться от оптимизации, то как достичь того, чтобы потребности в повышении эффективности кода вообще не воз% никало? Для этого нужно проектировать код с учетом его эффектив# ности и планировать надлежащее качество его работы с самого нача% ла, а не обстругивать его в последнюю минуту.

Некоторые утверждают, что это опасный путь. Действительно, он таит в себе определенные угрозы, если не проявлять осторожность. Пытаясь оптимизировать код в процессе написания, вы спускаетесь на более низкий уровень. В результате возникает неприятный хакерский код с массой улучшающих эффективность приемов низкого уровня и по% тайных интерфейсов.

Как же примирить эти две, как может показаться, противоположные точки зрения? Без большого труда, потому что на самом деле они не противоречат одна другой. Есть две взаимодополняющие стратегии:

•Писать эффективный код

•Оптимизировать код потом

Если вы поставите себе задачу сразу писать ясный, хороший, эффек% тивный код, не потребуется впоследствии существенно его оптимизи% ровать. Есть мнение, что нельзя заранее знать, потребуется ли оптими% зация, поэтому нужно писать как можно проще, а оптимизацию про% водить только в том случае, если профилирование выявит узкие места.

Недостатки такого подхода очевидны. Если известно, что вам нужна структура данных с эффективными средствами поиска (поскольку программа должна быстро осуществлять поиск), следует выбрать би% нарное дерево, а не массив.1 Если такие требования перед вами не сто% ят, тогда выберите наиболее подходящее средство, которое решит за% дачу. Оно необязательно должно быть простейшим; обычный массив в C – это структура данных, которой трудно управлять.

Проектируя каждый модуль, не гонитесь бездумно за эффективностью – тратьте силы на оптимизацию, только если в этом есть необходимость. Уясните, какие требования предъявляются к производительности, и проверяйте на каждом этапе, удовлетворяют ли ваши решения этим требованиям. Если вы знаете, какой уровень производительности необ% ходим, проще проектировать код, удовлетворяющий требованиям эф% фективности. Кроме того, вы можете написать конкретные тесты, что% бы проверить, достигнут ли заданный уровень производительности.

1Однако, как всегда, не все так просто. Массивы могут обеспечивать луч% шую связность кэша, в то время как узлы бинарного дерева легко оказыва% ются раскиданными по всей памяти. Стоит рассмотреть такой вариант, как сортированный массив (время тратится при вставке элементов). Мерить,

мерить и еще раз мерить.

Вот некоторые простые конструктивные решения, которые увеличи% вают производительность и облегчают последующую оптимизацию:

•Минимизируйте применение функций, которые реализованы на удаленных машинах либо требуют обращения к сети или медлен% ной системе хранения данных.

•Уясните, где будет устанавливаться программный продукт и как предполагается запускать программу, чтобы учесть эти условия при проектировании.

•Пишите модульный код, чтобы можно было оптимизировать от% дельные блоки, не переписывая заново остальные.

Резюме

Прогресс технологии одаряет нас все более совершенными средствами для движения вспять.

Олдос Хаксли

Высокая эффективность кода не столь важна, как некоторым кажет% ся. Хотя иногда приходится засучить рукава и поковыряться в коде, в целом нужно активно избегать проведения оптимизации. Поэтому до начала работы над программным продуктом выясните, какие требова% ния предъявляются к его производительности. На каждом этапе раз% работки проверяйте, обеспечивается ли требуемое качество. Тогда оп% тимизация вам не понадобится.

Если вы все же проводите оптимизацию, делайте это в высшей мере методично и осторожно. Поставьте себе четкую цель и после каждого шага проверяйте, приблизились ли вы к ней. Опирайтесь на твердые данные, а не на свои догадки. Разрабатывая код, заботьтесь об эффек% тивности своих решений, но не в ущерб качеству кода. Оптимизация на уровне кода оправдана только в случае особой необходимости.