重生七夜魔君:浅谈Qt Embedded的性能优化

浅谈QtEmbedded的性能优化

前言：长久以来，虽然使用QtEmbedded在作开发，但对QtEmbedded的性能方面不甚关心，并且因为抱着对qtsoftware的信心，也没仔细去了解如何优化QtEmbedded。直到前段时间，参加了某个全国嵌入式大赛，使用了QtEmbedded4.5.0在s3c2410平台上，竟然出现了卡机的现象。对于嵌入式开发来说，资源是极为重要的，而现在看来，Qt变得越来越庞大，越来越耗费稀缺的设备资源，这时，优化就变得格外重要了。在QtEmbedded的文档中有关于性能优化的介绍，我做了简单地翻译，希望能给在嵌入式领域使用QtEmbedded的开发者有所帮助。

正文：

Qt 性能优化

当在资源稀缺的设备上开发嵌入式应用程序时，Qt for Windows CE 和Qt for Embedded Linux通过调整一系列参数的开启或关闭来内存及CPU的需求。这些选择参数方法的范围主要在编程风格，链接方式及内存分配。

着重注意的是，最直接节省资源的办法是在编译时去掉不需要的特性。详细可以见文档中的fine tuning features部分。

*编程风格

*静态链接vs动态链接

*替换内存分配方式

*绕过后备存放区

编程风格

与其选择随时地创造对话框和控件当它们需要时，并且在不再需要时删除它们，不如一次性地创建，同时在需要的时候使用QWidget::hide()和QWidget::show() 功能函数。为了避免应用程序启动的缓慢，应该推迟对话框和控件的创建直到需要的时候。所有这样将改善CPU的性能，所需要付出的只是更多的一点内存，但这会加快运行的效率。

动态 Vs 静态链接

许多CPU和内存是通过ELF (Executable and Linking Format)链接进程，重大的节省可以通过静态编译程序的方式实现；而不像是在实际执行中，采集与Qt库有关的部分并且动态链接，所有的应用程序将被创建成一个独立的执行文件，这个文件采用静态方式链接到Qt库上。

这些将改善程序启动时间和减少内存占有率，但前提它会损害灵活实用的特性（一旦增加新的应用部分，必须重新编译一个独立的执行文件）和程序健壮性（假如一个应用部分有bug，将危害到其他的应用部分）。

建立一个静态编译

为了将Qt编译成为一个静态库，在编译时采用-static参数：

./configure –static

为了将应用程序套装建立为一个一体化的应用，应当设计各个应用作为单独的控件（或者控件集）并尽可能地使用最少的代码量在main()函数。然后，设计一个独立的应用程序可以提高其他应用程序见交互的方法。Qt Extended platform就是采用典型的实例：它既可以使用一系列动态链接执行创建，也可以作为单独的一个静态的独立应用程序。

需注意的时，程序仍将动态地链接标准C库以及其它库，因为在目标平台上可能会有其他的应用程序使用它们。

当安装最终客户端应用程序时，这个方式不一定是个选择，但是当在为一个受CPU和内存限制的设备开发一个单独的应用程序套装时，这个选择是十分有益的。

替换内存分配方式

在一些平台上，那些运用C++编译的库，在使用“new”和“delete”操作方面有十分差的性能。未来改善内存分配的性能，可以通过以下的功能函数替代实现：

void *operator new[](size_t size)

 {

     return malloc(size);

 }

 void *operator new(size_t size)

 {

     return malloc(size);

 }

 void operator delete[](void *ptr)

 {

     free(ptr);

 }

 void operator delete[](void *ptr, size_t)

 {

     free(ptr);

 }

 void operator delete(void *ptr)

 {

     free(ptr);

 }

 void operator delete(void *ptr, size_t)

 {

     free(ptr);

 }

以上这些实例显示了必要的代码采用C的内存分配。

绕过后备存放区

当运行时，Qt使用了后备存放区。比如，一个绘图缓存，可以减少闪烁和支持如重叠的图形操作。

一般，默认的流程是这样的，对于每个客户端，将自己的控件传入内存，同时，服务端负责将这些内容从内存中取出并在屏幕上绘制。但是有些硬件是众所周知的，同时已经有嵌入式软件的案例，这些对于绕开后备存放区是很有帮助的，可以运行客户端直接地熟练地操作硬件。这里有两种方式来实现直接绘制：第一种方式是对每个控件使用Qt::WA_PaintOnScreen窗口属性，另一种是使用了QDirectPainter类来保存帧缓存的区域。想获取更多信息，可以参考architecture 文档部分的direct painting细节。