C++: تحسين الأداء

#include <iostream>

struct BadAlignment {
	char c; // 1 بايت
	int i; // 4 بايت (قد تُمحى إلى الإزاحة 4)
};

struct GoodAlignment {
	int i; // 4 بايت
	char c; // 1 بايت
};

int main() {
	std::cout << "Bad: " << sizeof(BadAlignment) << " bytes" << std::endl;
	std::cout << "Good: " << sizeof(GoodAlignment) << " bytes" << std::endl;
	
	return 0;
}

Bad: 8 bytes
Good: 8 bytes

Bad: 8 bytes
Good: 8 bytes

#include <iostream>
### ▶ مثال 2: استخدام حاويات STL (الصعوبة ⭐)

#include <vector>
#include <chrono>

int main() {
	const int N = 1000;
	std::vector<std::vector<int>> matrix(N, std::vector<int>(N));
	
	// الترتيب حسب الصف (وديق للتخزين المؤقت)
	auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		for (int j = 0; j < N; j++) {
			matrix[i][j] = 1;
		}
	}
	auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	auto row_time = std::chrono::duration<double>(end - start).count();
	
	// الترتيب حسب العمود (غير وديق للتخزين المؤقت)
	start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	for (int j = 0; j < N; j++) {
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			matrix[i][j] = 1;
		}
	}
	end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	auto col_time = std::chrono::duration<double>(end - start).count();
	
	std::cout << "Row-major time: " << row_time << " seconds" << std::endl;
	std::cout << "Column-major time: " << col_time << " seconds" << std::endl;
	
	return 0;
}

Row-major time: 0.001 seconds
Column-major time: 0.003 seconds

#include <iostream>

int main() {
	int sum = 0;
	for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
		sum += i;
	}
	std::cout << sum << std::endl;
	
	return 0;
}

499999500000

g++ -O0 main.cpp # بطيء
g++ -O2 main.cpp # سريع (المترجم قد يحسب النتيجة مباشرة)

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
	auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	
	// الكود المراد قياسه
	long sum = 0;
	for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
		sum += i;
	}
	
	auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	auto duration = std::chrono::duration<double>(end - start).count();
	
	std::cout << "Time elapsed: " << duration << " seconds" << std::endl;
	
	return 0;
}

Time elapsed: 0.05 seconds

#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>

struct BigData {
    std::vector<int> data;
    BigData() : data(10000, 0) {}
};

// التمرير بالقيمة (نسخ)
void processByValue(BigData d) {
    (void)d;
}

// التمرير بالمرجع (بدون نسخ)
void processByRef(const BigData& d) {
    (void)d;
}

int main() {
    BigData big;

    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        processByValue(big);
    }
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "Pass by value time: " << std::chrono::duration<double>(end - start).count() << " seconds" << std::endl;

    start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        processByRef(big);
    }
    end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "Pass by reference time: " << std::chrono::duration<double>(end - start).count() << " seconds" << std::endl;

    return 0;
}

Pass by value time: 0.15 seconds
Pass by reference time: 0.001 seconds