C語言高效編程的幾個(gè)絕招

本文格式為Word版，下載可任意編輯——C語言高效編程的幾個(gè)絕招C語言高效編程的幾個(gè)絕技

編寫高效干脆的C語言代碼，是大量軟件工程師追求的目標(biāo)。下面，我給大家整理了C語言高效編程的幾個(gè)絕技，夢(mèng)想對(duì)大家有所扶助。

第1招：以空間換時(shí)間

計(jì)算機(jī)程序中最大的沖突是空間和時(shí)間的沖突，那么，從這個(gè)角度啟程逆向思維來考慮程序的效率問題，我們就有了解決問題的第1招以空間換時(shí)間。

例如：字符串的賦值。

方法A，通常的手段：

#defineLEN32

charstring1[LEN];

memsetstring1,0,LEN;

strcpystring1,"Thisisaexample!!';

方法B：

constcharstring2[LEN]="Thisisaexample!';

char*cp;

cp=string2;

使用的時(shí)候可以直接用指針來操作。

從上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同樣的存儲(chǔ)空間下，B直接使用指針就可以操作了，而A需要調(diào)用兩個(gè)字符函數(shù)才能完成C語言高效編程的幾招C語言高效編程的幾招。B的缺點(diǎn)在于生動(dòng)性沒有A好。在需要頻繁更改一個(gè)字符串內(nèi)容的時(shí)候，A具有更好的生動(dòng)性;假設(shè)采用方法B，那么需要預(yù)存大量字符串，雖然占用了大量的內(nèi)存，但是獲得了程序執(zhí)行的高效率。

假設(shè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求很高，內(nèi)存還有一些，那我推舉你使用該招數(shù)。

該招數(shù)的變招使用宏函數(shù)而不是函數(shù)!。舉例如下：

方法C：

#definebwMCDR2_ADDRESS4

#definebsMCDR2_ADDRESS17

intBIT_MASKint__bf

return1Ubw##__bf-1bs##__bf;

voidSET_BITSint__dst,int__bf,int__val

__dst=__dst~BIT_MASK__bf\

__valbs##__bfBIT_MASK__bf

SET_BITSMCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber;

方法D：

#definebwMCDR2_ADDRESS4

#definebsMCDR2_ADDRESS17

#definebmMCDR2_ADDRESSBIT_MASKMCDR2_ADDRESS

#defineBIT_MASK__bf1Ubw##__bf-1bs##__bf

#defineSET_BITS__dst,__bf,__val\

__dst=__dst~BIT_MASK__bf\

__valbs##__bfBIT_MASK__bf

SET_BITSMCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber;

函數(shù)和宏函數(shù)的識(shí)別就在于，宏函數(shù)占用了大量的空間，而函數(shù)占用了時(shí)間。大家要知道的是，函數(shù)調(diào)用是要使用系統(tǒng)的棧來保存數(shù)據(jù)的，假設(shè)編譯器里有棧檢查選項(xiàng)，一般在函數(shù)的頭會(huì)嵌入一些匯編語句對(duì)當(dāng)前棧舉行檢查;同時(shí)，CPU也要在函數(shù)調(diào)用時(shí)保存和恢復(fù)當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)，舉行壓棧和彈棧操作，所以，函數(shù)調(diào)用需要一些CPU時(shí)間。而宏函數(shù)不存在這個(gè)問題。宏函數(shù)僅僅作為預(yù)先寫好的代碼嵌入到當(dāng)前程序，不會(huì)產(chǎn)生函數(shù)調(diào)用，所以僅僅是占用了空間，在頻繁調(diào)用同一個(gè)宏函數(shù)的時(shí)候，該現(xiàn)象尤其突出D方法是我看到的最好的置位操作函數(shù)，是ARM公司源碼的一片面，在短短的三行內(nèi)實(shí)現(xiàn)了好多功能，幾乎涵蓋了全體的位操作功能C語言高效編程的幾招計(jì)算機(jī)考試。C方法是其變體，其中滋味還需大家留心體會(huì)。

第2招：數(shù)學(xué)方法解決問題

現(xiàn)在我們演繹高效C語言編寫的其次招采用數(shù)學(xué)方法來解決問題。

數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)之母，沒有數(shù)學(xué)的依據(jù)和根基，就沒有計(jì)算機(jī)的進(jìn)展，所以在編寫程序的時(shí)候，采用一些數(shù)學(xué)方法會(huì)對(duì)程序的執(zhí)行效率有數(shù)量級(jí)的提高。

舉例如下，求1~100的和。

方法E

intI,j;

forI=1;I=100;I++

j+=I;

方法F

intI;

I=100*1+100/2

這個(gè)例子是我印象最深的一個(gè)數(shù)學(xué)用例，是我的計(jì)算機(jī)啟蒙老師考我的。當(dāng)時(shí)我只有小學(xué)三年級(jí)，悵然我當(dāng)時(shí)不知道用公式NN+1/2來解決這個(gè)問題。方法E循環(huán)了100次才解決問題，也就是說最少用了100個(gè)賦值，100個(gè)判斷，200個(gè)加法I和j;而方法F僅僅用了1個(gè)加法，1次乘法，1次除法。效果自然不言而喻。所以，現(xiàn)在我在編程序的時(shí)候，更多的是動(dòng)腦筋找規(guī)律，最大限度地發(fā)揮數(shù)學(xué)的威力來提高程序運(yùn)行的'效率。

第3招：使用位操作

實(shí)現(xiàn)高效的C語言編寫的第三招使用位操作，裁減除法和取模的運(yùn)算。

在計(jì)算機(jī)程序中，數(shù)據(jù)的位是可以操作的最小數(shù)據(jù)單位，理論上可以用"位運(yùn)算'來完成全體的運(yùn)算和操作。一般的位操作是用來操縱硬件的，或者做數(shù)據(jù)變換使用，但是，生動(dòng)的位操作可以有效地提高程序運(yùn)行的效率。舉例如下：

方法G

intI,J;

I=257/8;

J=456%32;

方法H

intI,J;

I=2573;

J=456-45644;

在字面上猶如H比G麻煩了好多，但是，留心查看產(chǎn)生的匯編代碼就會(huì)明白，方法G調(diào)用了根本的取模函數(shù)和除法函數(shù)，既有函數(shù)調(diào)用，還有好多匯編代碼和寄放器參與運(yùn)算;而方法H那么僅僅是幾句相關(guān)的匯編，代碼更干脆，效率更高。當(dāng)然，由于編譯器的不同，可能效率的差距不大，但是，以我目前遇到的MSC,ARMC來看，效率的差距還是不小。相關(guān)匯編代碼就不在這里列舉了。

運(yùn)用這招需要留神的是，由于CPU的不同而產(chǎn)生的問題。譬如說，在PC上用這招編寫的程序，并在PC上調(diào)試通過，在移植到一個(gè)16位機(jī)平臺(tái)上的時(shí)候，可能會(huì)產(chǎn)生代碼隱患。所以只有在確定技術(shù)進(jìn)階的根基下才可以使用這招。

第4招：匯編嵌入

高效C語言編程的必殺技，第四招嵌入?yún)R編。"在熟諳匯編語言的人眼里，C語言編寫的程序都是垃圾'。這種說法雖然偏激了一些，但是卻有它的道理。匯編語言是效率最高的計(jì)算機(jī)語言，但是，不成能靠著它來寫一個(gè)操作系統(tǒng)吧?所以，為了獲得程序的高效率，我們只好采用變通的方法嵌入?yún)R編，混合編程。

舉例如下，將數(shù)組一賦值給數(shù)組二,要求每一字節(jié)都相符。

charstring1[1024],string2[1024];

方法I

intI;

forI=0;I1024;I++

*string2+I=*string1+I

方法J

#ifdef_PC_

intI;

forI=0;I1024;I++

*string2+I=*string1+I;

#else

#ifdef_ARM_

__asm

MOVR0,string1

MOVR1,string2

MOVR2,#0

loop:

LDMIAR0!,[R3-R11]

STMIAR1!,[R3-R11]

ADDR2,R2,#8

CMPR2,#400

BNEloop

#endif

方法I是最常見的方法，使用了1024次循環(huán);方法J那么根據(jù)平臺(tái)不同做了區(qū)分，在ARM平臺(tái)下，用嵌入?yún)R編僅用128次循環(huán)就完成了同樣的操作。這里有摯友會(huì)說，為什么不用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存拷貝函數(shù)呢?這是由于在源數(shù)據(jù)里可能含有數(shù)據(jù)為0的字節(jié)，這樣的話，標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)會(huì)提前終止而不會(huì)完成我們要求的操作。這個(gè)例程典型應(yīng)用于LCD數(shù)據(jù)的拷貝過程。根據(jù)不同的CPU，純熟使用相應(yīng)的嵌入?yún)R編，可以大大提高程序執(zhí)行的效率。雖然是必殺技，但是假設(shè)輕易使用會(huì)付出慘烈的代