C++程序设计教程:利用向量提升性能

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"《钱能C++程序设计教程(第二版)》课件中的第六章内容,主要讨论了如何提高C++程序的性能,包括内联函数、数据结构、算法、数值计算、STL算法、动态内存管理和低级编程等主题。通过实例展示了如何使用向量处理输入数据,并优化代码效率。" 在C++编程中,性能优化是提高程序运行效率的关键。本教程的第六章着重讲解了提升程序性能的多种方法。首先,内联函数(Inline Functions)被介绍为一种提升性能的手段,特别是对于那些频繁调用的简单函数,通过内联可以避免函数调用带来的开销,同时保持代码的可读性。例如,`isDigit`函数就是一个简单的内联函数示例,用于判断字符是否为数字。 接着,数据结构(Data Structures)的选择对性能也有显著影响。在提供的代码示例中,使用了`vector`容器来存储动态数据,如铁路车厢的编号。`vector`允许高效地进行插入和删除操作,但需要注意其在内存管理上的潜在开销。 算法(Algorithms)是程序性能的核心。代码片段展示了如何利用`istringstream`和`getline`读取文件数据,以及如何使用`vector`模拟栈操作处理输入。在给定的示例中,当读取到文件中的数字`n`时,程序会逐行处理后续的数据,通过`istringstream`解析字符串,并利用`vector`存储和处理中间结果。当遇到特定条件时,如`st.back()!=coach`,程序会输出结果。 数值计算(Numerical Computation)部分可能涉及高效处理数学计算的策略,虽然这个示例没有直接展示这部分内容,但在实际应用中,如科学计算和工程问题解决,优化数值计算是性能优化的重要一环。 STL算法(STL Algorithms)是C++标准模板库的一部分,提供了诸如排序、查找、迭代等高效算法。学习如何正确使用它们能够显著提升代码的运行速度。 动态内存(Dynamic Memory)管理也是性能优化的重要方面,不当的内存分配和释放可能导致内存泄漏或性能下降。在C++中,需要谨慎使用`new`和`delete`操作符,确保资源的正确分配和释放。 最后,低级编程(Lower Programming)涉及到更底层的硬件交互,如指针操作和位运算,这些可以直接影响程序的运行速度,但同时也增加了代码的复杂性。 学习这些内容可以帮助程序员扩展视野,掌握不同的编程技巧和空间布局策略,以应对各种问题。同时,了解测试性能的方法并学会评估时/空交换的代价,能够更客观地评估和提升自身的编程能力。