13.2  预先计算

预先计算和缓存联系紧密。当缓存某个计算的结果时，需要付出的代价是在对性能有重大影响的关键路径上完成一次计算。如果采用预先计算，那么甚至连这一次计算也可免了。将预先计算放置在影响性能的关键路径之外（例如初始化阶段），就可以避免在性能关键路径上进行代价高昂的计算。

回到Web服务器实现的示例中，Web服务器将相当的时间花费在字符串处理上，如果可以提高字符串处理的速度，那么服务器的性能将得到显著提升。将字符串或字符转换为大写是经常会遇到的字符串处理任务。如果浏览器给服务器发送一个"Accept:"请求报头，服务器必须能识别，而不管报头的字母是大写还是小写，不必对"accept:"，"AcCePt:"或其他大小写混合的字符串进行区分。（accept报头告诉服务器可以接收的文档类型，例如text/html，image/gif……）

由于函数memcmp(header, "ACCEPT:", 7)区分大小写，因此在调用memcmp()函数前应先将报头字符串转化为大写格式。方法如下：

for (char *p = header; *p ; p++) { //将报头转化为大写格式  
    *p = toupper(*p);  
    }  
 
if (0 == memcmp(header, "ACCEPT:", 7)) {  
    ...  
    } 

在影响性能的关键路径上，反复调用toupper()的代价是无法接受的，即便将其作为内联函数实现，仍将包含如下形式的条件语句：

return (c >='a' && c<='z')   c   
('a'-'A') : c; 

这是针对ASCII的实现。而针对EBCDIC字符集（EBCDIC字母表的顺序不是不连续的）的实现会更加复杂。

如果希望避免为可能的库函数调用或内联条件语句的开销，可以预先计算出每个可能出现的字符相应的大写值：

void initLookupTable()  
{  
    for (int i = 0; i < 256; i++) {  
        uppercaseTable[i] = toupper(i);  
        }  
} 

由于uppercaseTable在起始阶段完成初始化，所以islower()和toupper()代价是无须考虑的，其性能也就不成问题。

现在只需执行两条指令即可将字符转化为大写格式，这将显著提高字符串操作的效率：

for (char *p = header; *p ; p++) {  
    *p = uppercaseTable[*p];  
    }  
 
if (0 == memcmp(header, "ACCEPT:", 7)) {  
    ...    
    } 

通过这种方式，可以预先计算出在性能关键路径上出现的其他字符处理函数查询表：islower()、isspace()、isdigit()等等。