什麼是一個高效的軟體

什麼是一個高效的軟體？一個高效的軟體不僅應該比實現同樣功能的軟體運行得更快，還應該消耗更少的系統資源。這篇文章彙集了作者在使用VB進行軟體開發時積累下來的一些經驗，通過一些簡單的例子來向你展示如何寫出高效的VB代碼。其中包含了一些可能對VB程式員非常有協助的技術。在開始之前，先讓我陳清幾個概念。

　　讓代碼一次成型：在我接觸到的程式員中，有很多人喜歡先根據功能需求把代碼寫出來，然後在此基礎上最佳化代碼。最後發現為了達到最佳化的目的，他們不得不把代碼再重新寫一遍。所以我建議你在編寫代碼之前就需要考慮最佳化問題。

　　把握好最佳化的結果和需要花費的工作之間的關係：通常當完成了一段代碼，你需要檢查和修改它。在檢查代碼的過程中，也許你會發現某些迴圈中的代碼效率還可以得到進一步的改進。在這種情況下，很多追求完美的程式員也許會立馬修改代碼。我的建議是，如果修改這段代碼會使程式的已耗用時間縮短一秒，你可以修改它。如果只能帶來10毫秒的效能改進，則不做任何改動。這是因為重寫一段代碼必定會引入新的錯誤，而調試新的代碼必定會花掉你一定的時間。程式員應該在軟體效能和開發軟體需要的工作量之間找一個平衡點，而且10毫秒對於使用者來說也是一個不能體會到的差異。

　　在需要使用物件導向方法的時候盡量使用它；VB提供的機制不完全支援物件導向的設計和編碼，但是VB提供了簡單的類。大多數人認為使用對象將導致代碼的效率降低。對於這一點我個人有些不同的意見；考察代碼的效率不能純粹從運行速度的角度出發，軟體佔用的資源也是需要考慮的因素之一。使用類可以協助你在整體上提升軟體的效能，這一點我會在後面的例子中詳細說明。

　　當你編寫VB代碼的時候，希望你能把上面幾點作為指導你編碼的原則。我把文章分為兩個部分：如何提高代碼的運行速度和編譯最佳化。

　　如何提高代碼的運行速度

　　下面的這些方法可以協助你提高代碼的運行速度：

　　1. 使用整數（Integer）和長整數（Long）

　　提高代碼運行速度最簡單的方法莫過於使用正確的資料類型了。也許你不相信，但是正確地選擇資料類型可以大幅度提升代碼的效能。在大多數情況下，程式員可以將Single，Double和Currency類型的變數替換為Integer或Long類型的變數，因為VB處理Integer和Long的能力遠遠高於處理其它幾種資料類型。

　　在大多數情況下，程式員選擇使用Single或Double的原因是因為它們能夠儲存小數。但是小數也可以儲存在Integer類型的變數中。例如程式中約定有三位小數，那麼只需要將儲存在Integer變數中的數值除以1000就可以得到結果。根據我的經驗，使用Integer和Long替代Single，Double和Currency後，代碼的運行速度可以提高將近10倍。

　　2. 避免使用變體

　　對於一個VB程式員來說，這是再明顯不過的事情了。變體類型的變數需要16個位元組的空間來儲存資料，而一個整數（Integer）只需要2個位元組。通常使用變體類型的目的是為了減少設計的工作量和代碼量，也有的程式員圖個省事而使用它。但是如果一個軟體經過了嚴格設計和按照規範編碼的話，完全可以避免使用變體類型。

　　在這裡順帶提一句，對於Object對象也存在同樣的問題。請看下面的代碼：

Dim FSO
Set FSO = New Scripting.FileSystemObject

　　或

Dim FSO as object
Set FSO = New Scripting.FileSystemObject

　　上面的代碼由於在申明的時候沒有指定資料類型，在賦值時將浪費記憶體和CPU時間。正確的代碼應該象下面這樣：

Dim FSO as New FileSystemObject

3. 盡量避免使用屬性

　　在平時的代碼中，最常見的比較低效的代碼就是在可以使用變數的情況下，反覆使用屬性（Property），尤其是在迴圈中。要知道存取變數的速度是存取屬性的速度的20倍左右。下面這段代碼是很多程式員在程式中會使用到的：

Dim intCon as Integer
For intCon = 0 to Ubound(SomVar())
Text1.Text = Text1.Text & vbcrlf & SomeVar(intCon)
Next intCon

　　下面這段代碼的執行速度是上面代碼的20倍。

Dim intCon as Integer
Dim sOutput as String
For intCon = 0 to Ubound(SomeVar())
sOutput = sOutput & vbCrlf &
SomeVar(intCon)
Next
Text1.Text = sOutput

　　4. 盡量使用數組，避免使用集合

　　除非你必須使用集合（Collection），否則你應該盡量使用數組。據測試，數組的存取速度可以達到集合的100倍。這個數字聽起來有點駭人聽聞，但是如果你考慮到集合是一個對象，你就會明白為什麼差異會這麼大。

　　5. 展開小的迴圈體

　　在編碼的時候，有可能遇到這種情況：一個迴圈體只會迴圈2到3次，而且迴圈體由幾行程式碼群組成。在這種情況下，你可以把迴圈展開。原因是迴圈會佔用額外的CPU時間。但是如果迴圈比較複雜，你就沒有必要這樣做了。

　　6. 避免使用很短的函數

　　和使用小的迴圈體相同，調用只有幾行代碼的函數也是不經濟的--調用函數所花費的時間或許比執行函數中的代碼需要更長的時間。在這種情況下，你可以把函數中的代碼拷貝到原來調用函數的地方。

　　7. 減少對子物件的引用

　　在VB中，通過使用.來實現對象的引用。例如：

Form1.Text1.Text

　　在上面的例子中，程式引用了兩個對象：Form1和Text1。利用這種方法引用效率很低。但遺憾的是，沒有辦法可以避免它。程式員唯一可以做就是使用With或者將用另一個對象儲存子物件（Text1）。

注釋： 使用With
With frmMain.Text1
.Text = "Learn VB"
.Alignment = 0
.Tag = "Its my life"
.BackColor = vbBlack
.ForeColor = vbWhite
End With

　　或者

注釋： 使用另一個對象儲存子物件
Dim txtTextBox as TextBox
Set txtTextBox = frmMain.Text1
TxtTextBox.Text = "Learn VB"
TxtTextBox.Alignment = 0
TxtTextBox.Tag = "Its my life"
TxtTextBox.BackColor = vbBlack
TxtTextBox.ForeColor = vbWhite

　　注意，上面提到的方法只適用於需要對一個對象的子物件進行操作的時候，下面這段代碼是不正確的：

With Text1
.Text = "Learn VB"
.Alignment = 0
.Tag = "Its my life"
.BackColor = vbBlack
.ForeColor = vbWhite
End With

　　很不幸的是，我們常常可以在實際的代碼中發現類似於上面的代碼。這樣做只會使代碼的執行速度更慢。原因是With塊編譯後會形成一個分枝，會增加了額外的處理工作。

　　8. 檢查字串是否為空白

　　大多數程式員在檢查字串是否為空白時會使用下面的方法：

If Text1.Text = "" then
注釋： 執行操作
End if

　　很不幸，進行字串比較需要的處理量甚至比讀取屬性還要大。因此我建議大家使用下面的方法：

If Len(Text1.Text) = 0 then
注釋： 執行操作
End if

　　9. 去除Next關鍵字後的變數名

　　在Next關鍵字後加上變數名會導致代碼的效率下降。我也不知道為什麼會這樣，只是一個經驗而已。不過我想很少有程式員會這樣畫蛇添足，畢竟大多數程式員都是惜字如金的人。

注釋： 錯誤的代碼
For iCount = 1 to 10
注釋： 執行操作
Next iCount
注釋： 正確的代碼
For iCount = 1 to 10
注釋： 執行操作
Next

　　10. 使用數組，而不是多個變數

　　當你有多個儲存類似資料的變數時,可以考慮將他們用一個數組代替。在VB中，數組是最高效的資料結構之一。

　　11. 使用動態數組，而不是靜態數組

　　使用動態數組對代碼的執行速度不會產生太大的影響，但是在某些情況下可以節約大量的資源。

　　12. 銷毀對象

　　無論編寫的是什麼軟體，程式員都需要考慮在使用者決定終止軟體運行後釋放軟體佔用的記憶體空間。但遺憾的是很多程式員對這一點好像並不是很在意。正確的做法是在退出程式前需要銷毀程式中使用的對象。例如：

Dim FSO as New FileSystemObject
注釋： 執行操作
注釋： 銷毀對象
Set FSO = Nothing
對於表單，可以進行卸載：
Unload frmMain

　　或

Set frmMain = Nothing

　　13. 變長和定長字串

　　從技術上來說，與變長字串相比，定長字串需要較少的處理時間和空間。但是定長字串的缺點在於在很多情況下，你都需要調用Trim函數以去除字串末的Null 字元，這樣反而會降低代碼效率。所以除非是字串的長度不會變化，否則還是使用變長字串。

　　14. 使用類別模組，而不是ActiveX控制項

　　除非ActiveX控制項涉及到使用者介面，否則盡量使用輕量的對象，例如類。這兩者之間的效率有很大差異。

　　15. 使用內部對象

　　在涉及到使用ActiveX控制項和DLL的時候，很多程式員喜歡將它們編譯好，然後再加入工程中。我建議你最好不要這樣做，因為從VB串連到一個外部對象需要耗費大量的CPU處理能力。每當你調用方法或存取屬性的時候，都會浪費大量的系統資源。如果你有ActiveX控制項或DLL的原始碼，將它們作為工程的私人對象。

　　16. 減少模組的數量

　　有些人喜歡將通用的函數儲存在模組中，對於這一點我表示贊同。但是在一個模組中唯寫上二三十行代碼就有些可笑了。如果你不是非常需要模組，盡量不要使用它。這樣做的原因是因為只有在模組中的函數或變數被調用時，VB才將模組載入到記憶體中；當VB應用程式退出時，才會從記憶體中卸載這些模組。如果代碼中只有一個模組，VB就只會進行一次載入操作，這樣代碼的效率就得到了提高；反之如果代碼中有多個模組，VB會進行多次載入操作，代碼的效率會降低。

　　17. 使用對象數組

　　當設計使用者介面時，對於同樣類型的控制項，程式員應該盡量使用對象數組。你可以做一個實驗：在視窗上添加100個PictureBox，每個PictureBox都有不同的名稱，運行程式。然後建立一個新的工程，同樣在視窗上添加100個PictureBox，不過這一次使用對象數組，運行程式，你可以注意到兩個程式載入時間上的差別。

　　18. 使用Move方法

　　在改變對象的位置時，有些程式員喜歡使用Width，Height，Top和Left屬性。例如：

Image1.Width = 100
Image1.Height = 100
Image1.Top = 0
Image1.Left = 0

　　實際上這樣做效率很低，因為程式修改了四個屬性，而且每次修改之後，視窗都會被重繪。正確的做法是使用Move方法：

Image1.Move 0,0,100,100

　　19. 減少圖片的使用

　　圖片將佔用大量記憶體，而且處理圖片也需要佔用很多CPU資源。在軟體中，如果可能的話，可以考慮用背景色來替代圖片--當然這隻是從技術人員的角度出發看這個問題。

　　20. 使用ActiveX DLL，而不是ActiveX控制項

　　如果你設計的ActiveX對象不涉及到使用者介面，使用ActiveX DLL。

　　編譯最佳化

　　我所見過的很多VB程式員從來沒有使用過編譯選項，也沒有試圖搞清楚各個選項之間的差別。下面讓我們來看一下各個選項的具體含義。

　　1. P-代碼（虛擬碼）和機器碼

　　你可以選擇將軟體編譯為P-代碼或是機器碼。預設選項是機器碼。那什麼是P-代碼和機器碼呢？
P-代碼：當在VB中執行代碼時，VB首先是將代碼編譯為P-代碼，然後再解釋執行編譯好的P-代碼。在編譯環境下，使用這種代碼要比機器碼快。選擇P-代碼後，編譯時間VB將虛擬碼放入一個EXE檔案中。

　　機器碼：機器碼是VB6以後才推出的選項。當編譯為EXE檔案後，機器碼的執行速度比P-代碼快。選擇機器碼後，編譯時間VB使用機器指令產生EXE檔案。

　　在使用機器碼進行編譯時間，我發現有時候會引入一些莫名其妙的錯誤。在編譯環境中My Code完全正確地被執行了，但是用機器碼選項產生的EXE檔案卻不能正確執行。通常這種情況是在卸載視窗或彈出列印視窗時發生的。我通過在代碼中加入DoEvent語句解決了這個問題。當然出現這種情況的幾率非常少，也許有些VB程式員從來沒有遇到過，但是它的確存在。

　　在機器碼中還有幾個選項：

　　a) 代碼速度最佳化：該選項可以編譯出速度較快的執行檔案，但執行檔案比較大。推薦使用

　　b) 代碼大小最佳化：該選項可以編譯出比較小的執行檔案，但是以犧牲速度為代價的，不推薦使用。

　　c) 無最佳化：該選項只是將P-代碼轉化為機器碼，沒有做任何最佳化。在調試代碼時可以使用。

　　d) 針對Pentium Pro最佳化：雖然該項不是機器碼中的預設選項，但是我通常會使用該選項。該選項編譯出的可執行程式在Pentium Pro和Pentium 2以上的機器上可以運行得更快，而在比較老的機器上要稍稍慢一些。考慮到現在用Pentium 2都是落伍，所以推薦大家使用該選項。

　　e) 產生符號化調試資訊：該項在編譯過程中產生一些調試資訊，使使用者可以利用Visual C++一類的工具來調試編譯好的代碼。使用該選項會產生一個.pdf檔案，該檔案記錄了可執行檔中的標誌資訊。當程式擁有API函數或DLL調用時，該選項還是比較有協助的。

　　2. 進階最佳化

　　進階最佳化中的設定可以協助你提高軟體的速度，但是有時候也會引入一些錯誤，因此我建議大家盡量小心地使用它們。如果在代碼中有比較大的迴圈體或者複雜的數學運算時，選中進階最佳化中的某些項會大幅度提升代碼的效能。如果你使用了進階最佳化功能，我建議你嚴格測試編譯好的檔案。

　　a) 假定無別名：可以提高迴圈體中代碼的執行效率，但是在如果通過變數的引用改變變數值的情況下，例如調用一個方法，變數的引用作為方法的參數，在方法中改變了變數的值的話，就會引發錯誤。有可能只是返回的結果錯誤，也有可能是導致程式中斷啟動並執行嚴重錯誤。

　　b) 取消數組綁定檢查、取消整數溢出檢查和取消浮點錯誤檢查：在程式運行時，如果通過這些檢查發現了錯誤，錯誤處理代碼會處理這些錯誤。但是如果取消了這些檢查，發生了錯誤程式就無法處理。只有當你確定你的代碼中不會出現上面的這些錯誤時，你才可以使用這些選項。它們將使軟體的效能得到很大的提升。

　　c) 允許不舍入的浮點操作：選擇該選項可以是編譯出來的程式更快地處理浮點操作。它唯一的缺點就是在比較兩個浮點數時可能會導致不正確的結果。

　　d) 取消Pentium FDIV安全檢查：該選項是針對一些老的Pentium晶片設定的，現在看來已經過時了