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文章内容

Perl 是一门非常灵活的语言，然而，其易用特性会使程序员滋生出一种懒散的编程习惯。我们应该对这些坏习惯负责，同时可以采取一些快捷步骤来提高 Perl 应用程序的性能。在本文中，我们将介绍优化的一些关键内容，了解哪些解决方案有效、哪些无效，以及如何继续构建并扩展设计时就考虑到优化和速度的应用程序。

拙劣的性能源自草率的编程
坦率地说，我喜欢 Perl，而且到处使用 Perl。我已经使用 Perl 开发了很多 Web 站点，编写了很多管理脚本，并编写了一些游戏。通常使用 Perl 是为了节省时间，并为我自动检查一些信息：从彩票号码到股票价格，我甚至使用 Perl 来自动编写邮件。由于使用 Perl 让一切都变得如此简单，因此很容易忘记对其进行优化。许多情况下，这并不是世界末日。因此多花几个毫秒来查询股票价格或处理日志文件又有什么关系呢？

然而，这些相同的懒惰习惯在小程序中可能只是多花费几毫秒的时间，但是在大规模开发项目中，多耗费的时间就变成数倍了。这就是 Perl 的 TMTOWTDI (There's More Than One Way To Do It) 颂歌开始变坏的地方。如果您需要很快的速度，不管有多少种慢速的方法，但是可能只有一两种方法可以达到最快的结果。最终，即使您可以得到预期的结果，但草率的编程还是会导致拙劣的性能。因此，在本文中，我们将介绍一些可以用来取消 Perl 应用程序额外执行周期的关键技术。

优化方法
首先，有必要随时记住 Perl 是一门编译语言程序。您所编写的源代码是转换为执行的字节码时进行编译的。字节码本身就有一个指令范围，所有的指令都是使用高度优化的 C 语言编写的。然而，即使在这些指令中，有些操作仍然可以进行优化，得到相同的结果，但是执行的效率更高。总体来讲，这意味着您要使用逻辑序列与字节码的组合，后者是从前者中生成的，最终会影响性能。某些相似操作之间性能的差距可能非常巨大。现在让我们考虑清单 1 和清单 2 中的代码。这两段代码都是将两个字符串连接为一个字符串，一个是通过普通的连接方法实现，而另外一个是通过生成一个数组并使用 join 方法进行连接。

清单 1. 连接字符串，版本 1
my $string = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
my $concat = '';
foreach my $count (1..999999)
{
    $concat .= $string;
}
清单 2. 连接字符串，版本 2
my $string = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
my @concat;
foreach my $count (1..999999)
{
    push @concat,$string;
}
my $concat = join('',@concat);

执行清单 1 需要 1.765 秒，而执行清单 2 则需要 5.244 秒。这两段代码都生成一个字符串，那么是什么操作耗费了这么多时间呢？传统上讲（包括 Perl 开发组），我们都认为连接字符串是一个非常耗时的过程，因为我们需要为变量扩展内存，然后将字符串及新添加的内容复制到新的变量中。另一方面，向一个数组中添加一个字符串应该非常简单。我们还添加了使用 join() 复制连接字符串的问题，这会额外增加 1 秒的时间。

这种情况下的问题在于，将字符串 push() 到一个字符串中非常耗时；首先，我们要执行一次函数调用（这会涉及压栈和出栈操作），还要添加额外的数组管理工作。相反，连接字符串操作非常简单，只是运行一个操作码，将一个字符串变量附加到一个现有的字符串变量中即可。即使设置数组的大小来减少其他工作的负载（使用 $#concat = 999999），也只能节省 1 秒钟的时间。

上面这个例子是非常极端的一个例子，在使用数组时，速度可以比使用字符串快数倍；如果需要重用一个特定的序列，但要使用不同的次序或不同的空格字符，那么这就是很好的一个例子。当然，如果想重新排列序列的内容，那么数组也非常有用。顺便说一下，在这个例子中，产生一个重复 999,999 次字符的字符串的更简便方法是：

$concat = 999999 x 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';

这里介绍的很多技术单独使用都不会引起多大的差异，但是当您在应用程序中组合使用这些技术时，就可以在 Perl 应用程序中节省几百毫秒的时间，甚至是几秒的时间。

使用引用
如果使用大型数组或 hash 表，并使用它们作为函数的参数，那么应该使用它们的一个引用，而不应该直接使用它们。通过使用引用，可以告诉函数指向信息的指针。如果不使用引用，就需要将整个数组或 hash 表复制到该函数的调用栈中，然后在函数中再次对其进行复制。引用还可以节省内存（这可以减少足迹和管理的负载），并简化您的编程。

字符串处理
如果在程序中使用了大量的静态字符串，例如，在 Web 应用程序中，那么就要记得使用单引号，而不是使用双引号。双引号会强制 Perl 检查可能插入的信息，这会增加打印字符串的负载：

print 'A string','another string',"n";

我使用逗号来分隔参数，而不是使用句号将这些字符串连接在一起。这样可以简化处理过程；print 只是简单地向输出文件发送一个参数。连接操作会首先将字符串连接在一起，然后将其作为一个参数打印。

循环
正如您已经看到的一样，带有参数的函数调用的开销很高，因为要想让函数调用正常工作，Perl 只能将这些参数压入调用堆栈之后，再调用函数，然后从堆栈中再次接收响应。所有这些操作都需要尽避免我们不需要的负载和处理操作。由于这个原因，在一个循环中使用太多函数调用不是个好主意。同样，这减少了比较的次数。循环 1,000 次并向函数传递信息会导致调用该函数 1,000 次。要解决这个问题，只需要调整一下代码的顺序即可。我们不使用清单 3 的格式，而是使用清单 4 中的格式。

清单 3. 循环调用函数
foreach my $item (keys %{$values})
{
    $values->{$item}->{result} = calculate($values->{$item});
}

sub calculate
{
    my ($item) = @_;
    return ($item->{adda}+$item->{addb});
}

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