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http://www.shnenglu.com/yuanyajie/archive/2006/12/27/16910.html一般而言，比起C程序來(lái)說(shuō)，C++游戲程序是可重用和可維護(hù)的。可這真的有價(jià)值嗎？復(fù)雜的C++可以在速度上與傳統(tǒng)的C程序相提并論嗎？
如果有一個(gè)好的編譯器，再加上對(duì)語(yǔ)言的了解，真的有可能用C++寫(xiě)出一些有效率的游戲程序來(lái)。本文描述了典型的幾種你可以用來(lái)加速游戲的技術(shù)。它假設(shè)你已經(jīng)非常肯定使用C++的好處，并且你也對(duì)優(yōu)化的基本概念相當(dāng)熟悉。
第一個(gè)經(jīng)常讓人獲益的基本概念顯然是剖析（profiling）的重要性。缺乏剖析的話，程序員將犯兩種錯(cuò)誤，其一是優(yōu)化了錯(cuò)誤的代碼：如果一個(gè)程序的主要指標(biāo)不是效率，那么一切花在使其更高效上的時(shí)間都是浪費(fèi)。靠直覺(jué)來(lái)判斷哪段代碼的主要指標(biāo)是效率是不可信的，只有直接去測(cè)量。第二個(gè)概念是程序員經(jīng)常 "優(yōu)化"到降低了代碼的速度。這在C++是一個(gè)典型問(wèn)題，一個(gè)簡(jiǎn)單的指令行可能會(huì)產(chǎn)生巨大數(shù)量的機(jī)器代碼，你應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查你的編譯器的輸出，并且剖析之。
1、對(duì)象的構(gòu)造與析構(gòu)
對(duì)象的構(gòu)造與析構(gòu)是C++的核心概念之一，也是編譯器背著你產(chǎn)生代碼的一個(gè)主要地方。未經(jīng)認(rèn)真設(shè)計(jì)的程序經(jīng)常花費(fèi)不少時(shí)間在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，拷貝對(duì)象以及初始化臨時(shí)對(duì)象等等。幸運(yùn)的是，一般的感覺(jué)和幾條簡(jiǎn)單的規(guī)則可以讓沉重的對(duì)象代碼跑得和C只有毫厘之差。
除非需要否則不構(gòu)造。
最快的代碼是根本不運(yùn)行的代碼。為什么要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)你根本不去使用的對(duì)象呢？在后面的代碼中：
voide Function(int arg)
{
Object boj;
If(arg==0)
Return;
...
}
即便arg為0，我們也付出了調(diào)用Object的構(gòu)造函數(shù)的代價(jià)。特別是如果arg經(jīng)常是0，并且Object本身還分配內(nèi)存，這種浪費(fèi)會(huì)更加嚴(yán)重。顯然的，解決方案就是把obj的定義移到判斷之后。
小心在循環(huán)中定義復(fù)雜變量，如果在循環(huán)中按照除非需要否則不構(gòu)造的原則構(gòu)造了復(fù)雜的對(duì)象，那么你在每一次循環(huán)的時(shí)候都要付出一次構(gòu)造的代價(jià)。最好在循環(huán)外構(gòu)造之以只構(gòu)造一次。如果一個(gè)函數(shù)在內(nèi)循環(huán)中被調(diào)用，而該函數(shù)在棧內(nèi)構(gòu)造了一個(gè)對(duì)象，你可以在外部構(gòu)造并傳遞一個(gè)應(yīng)用給它。
1.1 采用初始化列表
考慮下面的類：
class Vehicle
{
public
Vehicle(const std::string &name)
{
mName=name
}
private:
std::string mName;
}
因?yàn)槌蓡T變量會(huì)在構(gòu)造函數(shù)本體執(zhí)行前構(gòu)造，這段代碼調(diào)用了string mName的構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用了一個(gè)=操作符，來(lái)拷貝其值。這個(gè)例子中的一個(gè)典型的不好之處在于string的缺省構(gòu)造函數(shù)會(huì)分配內(nèi)存，但實(shí)際上都會(huì)分配大大超過(guò)實(shí)際需要的空間。接下來(lái)的代碼會(huì)好些，并且阻止了對(duì)=操作符的調(diào)用，進(jìn)一步的來(lái)說(shuō)，因?yàn)榻o出了更多的信息，非缺省構(gòu)造函數(shù)會(huì)更有效，并且編譯器可以在構(gòu)造函數(shù)函數(shù)體為空的情況下將其優(yōu)化掉。
class Vehicle
{
public
Vehicle(const std::string &name):mName(name)
{ }
private:
std::string mName;
}
1.2 要前自增不要后自增（即要++I不要I++）
當(dāng)寫(xiě)x=y++時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題是自增功能將需要制造一個(gè)保持y的原值的拷貝，然后y自增，并把原始的值返回。后自增包括了一個(gè)臨時(shí)對(duì)象的構(gòu)造，而前自增則不要。對(duì)于整數(shù)，這沒(méi)有額外的負(fù)擔(dān)，但對(duì)于用戶自定義類型，這就是浪費(fèi)，你應(yīng)該在有可能的情況下運(yùn)用前自增，在循環(huán)變量中，你會(huì)常遇到這種情形。
不使用有返回值的操作符 在C++中經(jīng)常看到這樣寫(xiě)頂點(diǎn)的加法：
Vector operator+(const Vector &v1,const Vector &v2)
這個(gè)操作將引起返回一個(gè)新的Vector對(duì)象，它還必須被以值的形式返回。雖然這樣可以寫(xiě)v=v1+v2這樣的表達(dá)式，但象構(gòu)造臨時(shí)對(duì)象和對(duì)象的拷貝這樣的負(fù)擔(dān)，對(duì)于象頂點(diǎn)加法這樣常被調(diào)用的事情來(lái)說(shuō)太大了一點(diǎn)。有時(shí)候是可以好好規(guī)劃代碼以使編譯器可以把臨時(shí)對(duì)象優(yōu)化掉（這一點(diǎn)就是所謂的返回值優(yōu)化）。但是更普遍的情形下，你最好放下架子，寫(xiě)一點(diǎn)難看但更快速的代碼：
void Vector::Add(const Vector &v1,const Vector &v2)
注意+=操作符并沒(méi)有同樣的問(wèn)題，它只是修改第一個(gè)參數(shù)，并不需要返回一個(gè)臨時(shí)對(duì)象，所以，可能的情況下，你也可以用+=代替+。
1.3 使用輕量級(jí)的構(gòu)造函數(shù)
在上一個(gè)例子中Vector的構(gòu)造函數(shù)是否需要初始化它的元素為0？這個(gè)問(wèn)題可能在你的代碼中會(huì)有好幾處出現(xiàn)。如果是的話，它使得無(wú)論是否必要，所有的調(diào)用都要付初始化的代價(jià)。典型的來(lái)說(shuō)，臨時(shí)頂點(diǎn)以及成員變量就會(huì)要無(wú)辜的承受這些額外的開(kāi)銷。
一個(gè)好的編譯器可以很好的移除一些這種多余的代碼，但是為什么要冒這個(gè)險(xiǎn)呢？作為一般的規(guī)則，你希望構(gòu)造函數(shù)初始化所有的成員變量，因?yàn)槲闯跏蓟臄?shù)據(jù)將產(chǎn)生錯(cuò)誤。但是，在頻繁實(shí)例化的小類中，特別是一些臨時(shí)對(duì)象，你應(yīng)該準(zhǔn)備向效率規(guī)則妥協(xié)。首選的情況就是在許多游戲中有的vector和Matrix 類，這些類顯然應(yīng)當(dāng)提供一些方法置0和識(shí)別，但它的缺省構(gòu)造函數(shù)卻應(yīng)當(dāng)是空的。
這個(gè)概念的推論就是你應(yīng)當(dāng)為這種類提供另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。如果我們的第二個(gè)例子中的Vebicle類是這樣寫(xiě)的話：
class Vehicle
{
public:
vehicle()
{
}
void SetName(const std::string &name)
{
mName=name;
}
private:
std::string mName
};
我們省去了構(gòu)造mName的開(kāi)銷，而在稍后用SetName方法設(shè)置了其值。相似的，使用拷貝構(gòu)造函數(shù)將比構(gòu)造一個(gè)對(duì)象然后用=操作符要好一些。寧愿這樣來(lái)構(gòu)造：Vebicle V1(V2)也不要這樣來(lái)構(gòu)造：
Vehicle v1;v1=v2;
如果你需要阻止編譯器幫你拷貝對(duì)象，把拷貝構(gòu)造函數(shù)和操作符=聲明為私有的，但不要實(shí)現(xiàn)其中任何一個(gè)。這樣，任何企圖對(duì)該對(duì)象的拷貝都將產(chǎn)生一個(gè)編譯時(shí)錯(cuò)誤。最好也養(yǎng)成定義單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)的習(xí)慣，除非你是要做類型轉(zhuǎn)換。這樣可以防止編譯器在做類型轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的隱藏的臨時(shí)對(duì)象。
1.4 預(yù)分配和Cache對(duì)象
一個(gè)游戲一般會(huì)有一些類會(huì)頻繁的分配和釋放，比如武器什么的。在C程序中，你會(huì)分配一個(gè)大數(shù)組然后在需要的時(shí)候使用。在C++中，經(jīng)過(guò)小小的規(guī)劃以后，你也可以這樣干。這個(gè)方法是不要一直構(gòu)造和析構(gòu)對(duì)象而是請(qǐng)求一個(gè)新而把舊的返回給Cache。Cache可以實(shí)現(xiàn)成一個(gè)模板，它就可以為所有的有一個(gè)缺省構(gòu)造函數(shù)的類工作。Cache模板的Sample可以在附帶的CD中找到。
你也可以在需要時(shí)分配一些對(duì)象來(lái)填充Cache，或者預(yù)先分配好。如果你還要對(duì)這些對(duì)象維護(hù)一個(gè)堆棧的話（表示在你刪除對(duì)象X之前，你先要?jiǎng)h除所有在X后面分配的對(duì)象），你可以把Cache分配在一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存塊中。
2、內(nèi)存管理
C++應(yīng)用程序一般要比C程序更深入到內(nèi)存管理的細(xì)節(jié)。在C中，所有的分配都簡(jiǎn)單的通過(guò)malloc和free來(lái)進(jìn)行，而C++則還可以通過(guò)構(gòu)造臨時(shí)對(duì)象和成員變量來(lái)隱式的分配內(nèi)存。很多C++游戲程序需要自己的內(nèi)存管理程序。由于C++游戲程序要執(zhí)行很多的分配，所以要特別小心堆的碎片。一個(gè)方法是選擇一條復(fù)雜的路：要么在游戲開(kāi)始后根本不分配任何內(nèi)存，要么維護(hù)一個(gè)巨大的連續(xù)內(nèi)存塊，并按期釋放（比如在關(guān)卡之間）。在現(xiàn)代機(jī)器上，如果你想對(duì)你的內(nèi)存使用很警惕的話，很嚴(yán)格的規(guī)則是沒(méi)必要的。
第一步是重載new和 Delete操作符，使用自己實(shí)現(xiàn)的操作符來(lái)把游戲最經(jīng)常的內(nèi)存分配從malloc定向到預(yù)先分配好的內(nèi)存塊去，例如，你發(fā)現(xiàn)你任何時(shí)候最多有10000 個(gè)4字節(jié)的內(nèi)存分配，你可以先分配好40000字節(jié)，然后在需要時(shí)引用出來(lái)。為了跟蹤哪些塊是空的，可以維護(hù)一個(gè)由每一個(gè)空的塊指向下一個(gè)空的塊的列表 free list。在分配的時(shí)候，把前面的block移掉，在釋放的時(shí)候，把這個(gè)空塊再放到前面去。圖1描述了這個(gè)free list如何在一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存塊中，與一系列的分配和釋放協(xié)作的情形。
圖1 A linked free list
[img]http://mays.soage.com/develop/optimize/200112/image/Other/OptFORCGame.gif[/img]
你可以很容易的發(fā)現(xiàn)一個(gè)游戲是有著許多小小的生命短暫的內(nèi)存分配，你也許希望為很多小塊保留空間。為那些現(xiàn)在沒(méi)有使用到的東西保留大內(nèi)存塊會(huì)浪費(fèi)很多內(nèi)存。在一定的尺寸上，你應(yīng)當(dāng)把內(nèi)存分配交給一支不同的大內(nèi)存分配函數(shù)或是直接交給malloc()。
3、虛函數(shù)
C++游戲程序的批評(píng)者總是把矛頭對(duì)準(zhǔn)虛函數(shù)，認(rèn)為它是一個(gè)降低效率的神秘特性。概念性的說(shuō)，虛函數(shù)的機(jī)制很簡(jiǎn)單。為了完成一個(gè)對(duì)象的虛函數(shù)調(diào)用，編譯器訪問(wèn)對(duì)象的虛函數(shù)表，獲得一個(gè)成員函數(shù)的指針，設(shè)置調(diào)用環(huán)境，然后跳轉(zhuǎn)到該成員函數(shù)的地址上。相對(duì)于C程序的函數(shù)調(diào)用，C程序則是設(shè)置調(diào)用環(huán)境，然后跳轉(zhuǎn)到一個(gè)既定的地址上。一個(gè)虛函數(shù)調(diào)用的額外負(fù)擔(dān)是虛函數(shù)表的間接指向；由于事先并不知道將要跳轉(zhuǎn)的地址，所以也有可能造成處理器不能命中Cache。
所有真正的C++程序都對(duì)虛函數(shù)有大量的使用，所以主要的手段是防止在那些極其重視效率的地方的虛函數(shù)調(diào)用。這里有一個(gè)典型的例子：
Class BaseClass
{
public:
virtual char *GetPointer()=0;
};
Class Class1: public BaseClass
{
virtual char *GetPointer();
};
Class Class2:public BaseClass
{
virtual char *GetPointer();
};
void Function(BaseClass *pObj)
{
char *ptr=pObj->GetPointer();
}
如果Function()極其重視效率，我們應(yīng)當(dāng)把GetPointer從一個(gè)虛函數(shù)改成內(nèi)聯(lián)函數(shù)。一種方式是給BaseClass增加一個(gè)新的保護(hù)的數(shù)據(jù)成員，在每一個(gè)類中設(shè)置該成員的值，在GetPointer這個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)中返回該成員給調(diào)用者：
Class BaseClass
{
public:
inline char GetPointerFast()
{
return mpPointer;
}
protected:
inline void SetPointer(char *pData)
{
mpData = pData;
}
private:
char *mpData;
};
void Function(BaseClass *pObj)
{
char *ptr= pObj->GetPointerFast();
}
一個(gè)更激進(jìn)的方法是重新規(guī)劃你的類繼承樹(shù)，如果Class1和Class2只有一點(diǎn)點(diǎn)不同，那么可以把它們捆綁到同一個(gè)類中去，而用一個(gè)Flag來(lái)表明它將象Class1還是象Class2一樣工作，同時(shí)在BaseClass中把純虛函數(shù)去掉。這樣的話，也可以象前面的例子一樣把GetPointer寫(xiě)成內(nèi)聯(lián)。這種變通看起來(lái)不是很高雅，但是在缺少Cache的機(jī)器上跑內(nèi)循環(huán)時(shí)，你可能會(huì)很愿意為了去掉虛函數(shù)調(diào)用而把事情做得更加難看。
雖然每一個(gè)新的虛函數(shù)都只給每個(gè)類的虛表增加了一個(gè)指針的尺寸（通常是可以忽略的代價(jià)），第一個(gè)虛函數(shù)還是在每一個(gè)對(duì)象上要求了一個(gè)指向虛表的指針。這就是說(shuō)你在很小的、頻繁使用的類上使用任何虛函數(shù)而造成了額外的負(fù)擔(dān)，這些都是不能接受的。由于繼承一般都要用到一個(gè)或幾個(gè)虛函數(shù)（至少有一個(gè)虛的析構(gòu)函數(shù)），所以你沒(méi)必要在小而頻繁使用的對(duì)象上使用任何繼承。
4、代碼尺寸
編譯器因?yàn)镃++產(chǎn)生冗長(zhǎng)的代碼而臭名昭著。由于內(nèi)存有限，而小的東西往往是快的，所以使你的可執(zhí)行文件盡可能的小是非常重要的。首先可以做的事情是拿一個(gè)編譯器來(lái)研究。如果你的編譯器會(huì)在可執(zhí)行文件中保存 Debug信息的話，那么把它們移除掉。（注意MS VC會(huì)把Debug信息放在可執(zhí)行文件外部，所以沒(méi)關(guān)系）異常處理會(huì)產(chǎn)生額外的代碼，盡可能的去除異常處理代碼。確保連接器配置為去除無(wú)用的函數(shù)和類。開(kāi)啟編譯器的最高優(yōu)化級(jí)別，并嘗試設(shè)置為尺寸最小化而不是速度最大化 — 有時(shí)候，由于Cache命中的提高，會(huì)產(chǎn)生更好的運(yùn)行效果。（注意在使用這項(xiàng)設(shè)置時(shí)檢查instrinsic功能是否也處于打開(kāi)狀態(tài)）去掉所有Debug 輸出狀態(tài)下的浪費(fèi)空間的字符串，使編譯器把多個(gè)相同的字符串捆綁成一個(gè)實(shí)例。
內(nèi)聯(lián)通常是造成大函數(shù)的首犯。編譯器可以自由的選擇注意或忽略你寫(xiě)的inline關(guān)鍵字，而且它們還會(huì)背著你制造一些內(nèi)聯(lián)。這是另一個(gè)要你保持輕量級(jí)的構(gòu)造函數(shù)的原因，這樣堆棧中的對(duì)象就不會(huì)因?yàn)橛写罅康膬?nèi)聯(lián)代碼而膨脹。同時(shí)也要小心重載運(yùn)算符，即使是最簡(jiǎn)短的表達(dá)式如m1=m2*m3如果m2和m3是矩陣的話，也可能產(chǎn)生大量的內(nèi)聯(lián)代碼。一定要深入了解你的編譯器對(duì)于內(nèi)聯(lián)的設(shè)置。
啟用運(yùn)行時(shí)類型信息（RTTI）需要編譯器為每一個(gè)類產(chǎn)生一些靜態(tài)信息。RTTI一般來(lái)說(shuō)是缺省啟用的，這樣我們的代碼可以調(diào)用dynamic_cast以及檢測(cè)一個(gè)對(duì)象的類型，考慮完全禁止使用RTTI和dynamic_cast以節(jié)省空間（進(jìn)一步的說(shuō)，有時(shí)候 dynamic_cast在某些實(shí)現(xiàn)中需要付出很高的代價(jià)）另一方面，當(dāng)你真的需要有基于類型的不同行為的時(shí)候，增加一個(gè)不同行為的虛函數(shù)。這是更好的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（注意static_cast與這不同，它的效率和C語(yǔ)言的類型轉(zhuǎn)換一樣）。
5、標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)（STL）
標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)是一套實(shí)現(xiàn)了常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)和算法的模板，例如dynamic arrays（稱為vector），set，map等等。使用STL可以節(jié)省你很多時(shí)間來(lái)寫(xiě)和調(diào)試那些容器。和之前談到的一樣，如果希望系統(tǒng)的效率最大化，你必須要注意你的STL的具體實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
為了能夠?qū)?yīng)于最大范圍的應(yīng)用，STL標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)存分配這個(gè)領(lǐng)域保持了沉默。在STL容器中的每一個(gè)操作都有一定的效率保證，例如，給一個(gè)set進(jìn)行插入操作只要O(log n)的時(shí)間，但是，對(duì)一個(gè)容器的內(nèi)存使用沒(méi)有任何保證。
讓我們來(lái)仔細(xì)了解游戲開(kāi)發(fā)中的一個(gè)非常普遍的問(wèn)題：你希望保存一組對(duì)象，（我們會(huì)稱其為對(duì)象列表，雖然不一定要保存在STL的列表中）通常你會(huì)要求每個(gè)對(duì)象在這個(gè)表有且僅有一個(gè)，這樣你就不用擔(dān)心一個(gè)偶然產(chǎn)生的在容器中插入一個(gè)已存在單元的操作了。STL的set忽略副本，所有的插入、刪除和查詢的速度都是O(log n)，這是不是就是很好的選擇呢？
雖然在set上的大多數(shù)操作的速度都是O(log n)，但是這里面依然存在著潛在的危機(jī)。雖然容器的內(nèi)存使用依賴于實(shí)現(xiàn)，但很多實(shí)現(xiàn)還是在紅黑樹(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。在紅黑樹(shù)上，樹(shù)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是容器的一個(gè)元素。常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法是在每一個(gè)元素被加入到樹(shù)時(shí)，分配一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而當(dāng)每個(gè)元素被移出樹(shù)時(shí)，釋放一個(gè)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)你插入和刪除的頻繁程度，在內(nèi)存管理器上所花費(fèi)的時(shí)間將或多或少的影響你通過(guò)使用set而獲得的好處。
另外一個(gè)解決方案是使用vector來(lái)存儲(chǔ)元素，vector保證在容器的末端添加元素有很高的效率。這表示實(shí)際上vector只在很偶然的情況下才重新分配內(nèi)存，也就是說(shuō)，當(dāng)滿的時(shí)候擴(kuò)容一倍。當(dāng)使用vector來(lái)保存一個(gè)不同元素列表的時(shí)候，你首先要檢查元素是否已經(jīng)存在，如果沒(méi)有，那么加入。而對(duì)整個(gè)vector檢查一遍需要花費(fèi)O(n)的時(shí)間，但是但實(shí)際牽涉到的部分應(yīng)該比較少，這是因?yàn)関ector的每個(gè)元素都在內(nèi)存中連續(xù)存放，所以檢查整個(gè)vector實(shí)際上是一個(gè)易于cache的操作。檢查整個(gè)set將造成cache 不命中，這是因?yàn)樵诩t黑樹(shù)上分別存放的元素可能散布在內(nèi)存的各個(gè)角落。同時(shí)，我們也注意到set必須額外維護(hù)一組標(biāo)記以設(shè)置整個(gè)樹(shù)。如果你要保存的是對(duì)象的指針，set可能要花費(fèi)vector所要花費(fèi)的內(nèi)存的3到4倍。
Set的刪除操作消耗時(shí)間O(log n)，看起來(lái)是很快，如果你不考慮可能對(duì)free()的調(diào)用的話。Vector的刪除操作消耗O(n)，這是因?yàn)閺谋粍h除的那個(gè)元素開(kāi)始到結(jié)尾處的元素，每一個(gè)元素都要被拷貝到前一個(gè)位置上。如果元素都只是指針的話，那么這個(gè)拷貝將可以依靠一個(gè)簡(jiǎn)單的memcpy()來(lái)完成，而這個(gè)函數(shù)是相當(dāng)快的。（這也是為什么通常都把對(duì)象的指針儲(chǔ)存在STL的容器中的一個(gè)原因，而不是儲(chǔ)存對(duì)象本身。如果你直接保存了對(duì)象本身，將會(huì)在很多操作中造成許多額外的構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用，例如刪除等）。
set和map通常來(lái)說(shuō)麻煩大于有用，如果你還沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)的話，考慮遍歷一個(gè)容器的代價(jià)，例如：
for(Collection::iterator it = Collection.begin(); it != Collection.end(); ++it)
如果Collection是vector，那么++it就是一個(gè)指針自增。但是當(dāng)Collection是一個(gè)set或者是一個(gè)map的話，++it包括了訪問(wèn)紅黑樹(shù)上的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這個(gè)操作相當(dāng)復(fù)雜而且很容易造成cache不命中，因?yàn)闃?shù)的節(jié)點(diǎn)幾乎遍布內(nèi)存的各處。
當(dāng)然，如果你要在容器中保存大量的元素，并且進(jìn)行許多的成員請(qǐng)求，那么set的O(log n)的效率完全可以抵消那些內(nèi)存方面的消耗。近似的，如果你偶爾才使用容器，那么這里的效率差別就非常的小。你應(yīng)該做一些效率評(píng)估以了解多大的n會(huì)使 set變得更快。也許你會(huì)驚奇的發(fā)現(xiàn)在游戲的大多數(shù)典型應(yīng)用下vector的所有效率都比set要高。
這還不是STL內(nèi)存使用的全部。一定要了解當(dāng)你使用clear方法時(shí)，容器是否真的釋放掉了它的內(nèi)存。如果沒(méi)有，就可能產(chǎn)生內(nèi)存碎片。比如，如果你開(kāi)始游戲的時(shí)候建立了一個(gè)空的vector，在游戲過(guò)程中增加元素，然后在游戲restart時(shí)調(diào)用clear，這時(shí)vector未必釋放它的全部?jī)?nèi)存。這個(gè)空的vector，可能依然占據(jù)了堆中的內(nèi)存，并使其變成碎片。如果你真的需要這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲的話，對(duì)這個(gè)問(wèn)題有兩種解法。一是你可以在創(chuàng)建vector時(shí)調(diào)用reserve()，為你可能需要的最大數(shù)量的元素保留足夠的空間。如果這不可行的話，你可以強(qiáng)迫vector完全釋放內(nèi)存：
Vector V;
// ... elements are inserted into V here
Vector().swap(v); // causes v to free its memory
Set、list以及map都沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，這是因?yàn)樗麄優(yōu)槊總€(gè)元素分別分配和釋放內(nèi)存。
6、高級(jí)特性
編程語(yǔ)言的某些特性你可能沒(méi)必要用到。看上去簡(jiǎn)單的特性可能會(huì)導(dǎo)致低下的效率。而看起來(lái)復(fù)雜的特性沒(méi)準(zhǔn)執(zhí)行得很好。C++的這些黑暗角落異常依賴于編譯器。當(dāng)你要使用它們時(shí)，必須了解它們的代價(jià)。
C++的string就是一個(gè)看起來(lái)不錯(cuò)的例子，但是在效率極其重要的場(chǎng)合應(yīng)該避免使用，考慮下面的代碼。
Void Function(const std::string &str)
{
}
Function("hello");
對(duì)Function()的調(diào)用包括了對(duì)給定const char*參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用。在普遍的實(shí)現(xiàn)中，這個(gè)構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行了一個(gè)malloc()，一個(gè)strlen()，以及一個(gè)memcpy()，而析構(gòu)函數(shù)立刻上來(lái)做了一些無(wú)意義的事情。（由于該例子中的string沒(méi)有被更多的應(yīng)用）然后又跟了一個(gè)free()。這里的內(nèi)存分配完全是浪費(fèi)，因?yàn)樽址?"hello"早就在程序的數(shù)據(jù)段中了。我們?cè)缇陀兴趦?nèi)存中的副本了。如果Function定義了一個(gè)const char*的參數(shù)，那么完全沒(méi)有了上面所說(shuō)的那些額外的調(diào)用。這就是為了使用方便的string而付出的高昂代價(jià)。
模板是效率的對(duì)立面的一個(gè)例子，根據(jù)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，編譯器在模板實(shí)例化為一個(gè)具體的類型時(shí)產(chǎn)生代碼。理論上，看上去是聲明了一個(gè)模板，但卻實(shí)際產(chǎn)生了大量的相似的代碼。如果你有了 class1的指針的vector，也有class2的指針的vector，你就在你的可執(zhí)行文件中做了兩份的vector的拷貝。
事實(shí)上，大多數(shù)的編譯器做得更好，首先，只有實(shí)際被使用到的模板成員函數(shù)被產(chǎn)生代碼。其次，如果事先了解了正確的行為，編譯器可以只產(chǎn)生一份代碼的拷貝。你可以從vector的例子發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)，確實(shí)只產(chǎn)生了一份代碼（一般是vector）。有了好的編譯器，模板還是可以在保持高效的同時(shí)提供你一般編程的好處。
C++的一些特性，比如初始化列表以及前自增，一般來(lái)說(shuō)可以提高效率。而象其它的一些特性比如運(yùn)算符重載以及RTTI則看起來(lái)似乎是清白的，但卻有時(shí)帶來(lái)嚴(yán)重的效率問(wèn)題。STL的容器則描述了盲目相信函數(shù)的算法運(yùn)行時(shí)間可以如何讓你誤入歧途。避免使用潛在的低效率的語(yǔ)言或類庫(kù)特性，同時(shí)花些時(shí)間來(lái)了解你的編譯器的各種選項(xiàng)。你會(huì)很快的學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)高效的代碼，并且解決掉你的游戲中的效率問(wèn)題。