QT项目性能调优小记

最近的项目用到了QT 5.5，项目在运行过程中出现了一段时间CPU占用率持续25%，并频繁断网的情况，遂决定对项目性能进行优化。

优化工具也是VS2010自带的性能分析工具，具体的使用方法参见：http://www.cnblogs.com/smark/archive/2011/10/12/2208039.html

其中可以选择“just my code”过滤出自己编写的代码。

通过性能分析工具可以找到占用CPU时间较多的函数，然后按照占有时间多少进行优化->再分析->再优化的步骤，多次优化后，将CPU占用率降到了2%以下。下面将对性能优化提升较大的几个优化步骤进行记录：

1.优化字符串格式化方法。

项目中有将QByteArray中的二进制数如”123”格式化成”31, 32, 33”的功能，使用的代码如下：

 1 QByteArray msg = xxx
 2 
 3 QString  str;
 4 
 5 foreach (quint8 b, msg)
 6 
 7 {
 8 
 9     str.append(QString().sprintf(“%02X”, b));
10 
11 }

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当msg中包含6，7w个字符时，在lz酷睿2代i5的机器上，这段代码需要执行4到5s，因为其中的QString会调用new函数6，7w此，对性能影响极大。优化后的代码如下：

 1 QString  buildString(const QByteArray& ba)
 2 
 3 {
 4 
 5 static const char ascii[] = {‘0’, ‘1’, ‘2’,‘3’,‘4’,‘5’,‘6’,‘7’,‘8’,‘9’,‘A’,‘B’,‘C’,‘D’,‘E’,‘F’};
 6 
 7 QString buf;
 8 
 9 buf.resize(ba.length() * 3);
10 
11 int i = 0;
12 
13 foreach (quint8 b, ba)
14 
15 {
16 
17     buf[i] = ascii[b >> 4];
18 
19     buf[i + 1] =ascii[b & 0xF];
20 
21     buf[i + 2] = ‘, ’;
22 
23  
24 
25     i += 3;
26 
27 }
28 
29 if (i > 0)
30 
31     i –= 3;
32 
33 buf[i] = ‘\0’;
34 
35 return buf;
36 
37 }

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重新运行后，CPU耗时120ms左右，性能提升了几十倍。

2.优化界面刷新

在界面功能中有一处表格显示的功能，显示接收到的数据，在原始的代码中，当接收到一条数据，填充到表格上时，就调用一次表格scrollTo方法，当1s接收到2，3百条数据时，就会调用2，3此scrollTo方法，直接导致了界面频繁更新。

优化的方法是，考虑到人眼的观察能力，将刷新频率即scrollTo的函数调用固定为1s一次，减少了2，3百此的界面重绘，降低了CUP负载。

3.优化更新时戳功能

项目中有一处更新时戳的功能，记录某些状态是否已经超时，原始代码中通过QDateTime记录时戳，当数据到来时会调用QDateTime：：currentDateTime更新时戳，当有大量数据到来时会频繁更新时戳，通过性能分析发现此处调用总CPU使用率的7%。考虑该时戳只需要统计时间间隔，遂优化后改用time.h中的clock函数打时戳，该函数返回至程序启动的毫秒数。再次进行性能分析显示此处调用降到CPU使用率的0.23%，性能提升明显。

4.优化数据库操作

项目中有一处数据库记录update操作，将QByteArray更新到数据库中，程序中使用了QT中的储存过程API，将QByteArray变量绑定到QSqlQuery对象上，参考代码如下：

1 QSqlQuery query(db);
2 
3 QByteArray data;
4 
5 query.prepare(“update table set data = ? where id = ?”);
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7 query.bindValue(0, data);
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9 query.bindValue(1, id);

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其中data中包含6，7w个数据，其中发现程序在query.bindValue(data)上耗时最多，打印日志发现该data中的内容必定为可显示的ascii，遂将代码改为

1 query.bindValue(0, QString(data));

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减少了QByteArray转换成QString的时间。

5.其他

其他优化还包括数据结构的调整，包括将2，3百条数据的数组改成map结构储存等。

 

总结

当然对软件的优化还是用遵循相应的原则，比如不要过早优化，在项目的初期以代码的稳定性，可读性，可扩展性为主要目标，只有当代码的性能不能满足需求时再进行适当的优化。因为往往对代码的优化会牺牲以上三个特效，所以在软件开发过程中，经常需要平衡这些特性。