performance e profiling

misurare prima di ottimizzare

ottimizzare senza misurare porta a regressioni. usa benchmark piccoli e ripetibili.

#include <chrono>

auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// work
auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start).count();

flag del compilatore

abilita ottimizzazioni e debug separati. usa profili diversi per dev e release.

g++ -O2 -march=native -DNDEBUG main.cpp -o app
# build debug
g++ -O0 -g main.cpp -o app_debug

cache e layout dati

il layout in memoria conta più di molte micro-ottimizzazioni. preferisci strutture contigue.

struct particle {
    float x, y, z;
    float vx, vy, vz;
};
std::vector<particle> particles;

strumenti di profiling

usa strumenti come perf, instruments o visual studio profiler per capire i colli di bottiglia.

• identifica funzioni hot
• analizza cache miss e branch
• verifica allocazioni e frammentazione

esercizi

costruisci un benchmark con due implementazioni e confronta tempi e allocazioni.

ottimizza una funzione critica usando reserve e misurando prima/dopo.

checklist

• misura prima di ottimizzare
• usa build release per benchmark
• controlla allocazioni e cache
• documenta i risultati

panoramica

In questo capitolo su performance e profiling, misura prima, ottimizza dopo: pipeline pulita. L'obiettivo è trasformare i concetti in micro-pattern riutilizzabili con esempi piccoli e verificabili.

Lavora in sequenza: leggi, prova, modifica gli snippet e annota i trade-off principali (performance, leggibilità, manutenzione).

obiettivi

• capire e applicare misurare in uno scenario reale
• capire e applicare flag compilatore in uno scenario reale
• capire e applicare cache e layout in uno scenario reale
• capire e applicare strumenti in uno scenario reale

scheda rapida

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  std::vector<int> dati{1, 2, 3};
  for (auto &v : dati) {
    v *= 2;
  }
  for (const auto &v : dati) {
    std::cout << v << " ";
  }
  std::cout << "\n";
  return 0;
}

Adatta questo scheletro agli esempi della lezione e sostituisci i dati con il tuo dominio.

tips

• compila con warning elevati
• preferisci RAII
• usa const ovunque possibile
• ottimizza data layout
• riduci cache miss
• evita virtual call calde

mini progetto

Refactor di una struct per migliorare cache locality.

• riordina campi della struct
• usa array of struct vs struct of array
• misura l'impatto
• documenta trade-off

output atteso: uno script o query ripetibile con risultati verificabili.