C语言高效编程的几招

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1、.:进入更多文章:.C语言高效编程的几招华中科技大学 丁学 编写高效简洁的C语言代码，是许多软件工程师追求的目标。本文就工作中的一些体会和经验做相关的阐述，不对的地方请各位指教。第1招：以空间换时间计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾，那么，从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题，我们就有了解决问题的第1招-以空间换时间。例如：字符串的赋值。方法A，通常的办法：#define LEN 32char string1 LEN;memset (string1,0,LEN);strcpy (string1,This is an example!方法B:const char string2LEN

2、=This is an example!char*cp;cp=string2;(使用的时候可以直接用指针来操作。)从上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同样的存储空间下，B直接使用指针就可以操作了，而A需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵活性没有A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候，A具有更好的灵活性；如果采用方法B，则需要预存许多字符串，虽然占用了 大量的内存，但是获得了程序执行的高效率。如果系统的实时性要求很高，内存还有一些，那我推荐你使用该招数。该招数的边招-使用宏函数而不是函数。举例如下：方法C:#define bwMCDR2_ADDRESS 4#define b

3、sMCDR2_ADDRESS 17int BIT_MASK (int_bf)return (IU(bw#_bf)-1)(bs#_bf);void SET_BITS(int_dst,int_bf,int_val)_dst=(_dst) & (BIT_MASK(_bf)I (_val)(bs#_bf)&(BIT_MASK(_bf)SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);方法D:#define bwMCDR2_ADDRESS 4 #define bsMCDR2_ADDRESS 17#define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK (M

4、CDR2_ADDRESS)#define BIT_MASK(_bf)(1U(bw#_bf)-1) (bs#_bf)#define SET_BITS(_dst,_bf,_val) (_dst)=(_dst)&(BIT_MASK(_bf)I (_val)(bs#_bf)&(BIT_MASK(_bf)SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);函数和宏函数的区别就在于，宏函数占用了大量的空间，而函数占用了时间。大家要知道的是，函数调用是要使用系统的栈来保存数据的，如果编译器里有栈检查选项，一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查；同时，CPU也要

5、在函数调用时保存和恢复当前的现场，进行压栈和弹栈操作，所以，函数调用需要一些CPU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序，不会产生函数调用，所以仅仅是占用了空间，在频繁调用同一个宏函数的时候，该现象尤其突出。D方法是我看到的最好的置位操作函数，是ARM公司源码的一部分，在短短的三行内实现了很多功能，几乎涵盖了所有的位操作功能。C方法是其变体，其中滋味还需大家仔细体会。第2招：数学方法解决问题现在我们演绎高效C语言编写的第二招-采用数学方法来解决问题。数学是计算机之母，没有数学的依据和基础，就没有计算机的发展，所以在编写程序的时候，采用一些数学方法会对程序的执行

6、效率有数量级的提高。举例如下，求1100的和。方法Eint I,j;for (I=1; I3;J=456-(45644);在字面上好象H比G麻烦了好多，但是，仔细查看产生的汇编代码就会明白，方法 G调用了基本的取模函数和除法函数，既有函数调用，还有很多汇编代码和寄存器参与运算；而方法H则仅仅是几句相关的汇编，代码更简洁、效率更高。当然，由于编译器的不同，可能效率的差距不大，但是，以我目前遇到的MS C,ARM C来看，效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。运用这招需要注意的是，因为CPU的不同而产生的问题。比如说，在PC上用这招编写的程序，并在PC上调试通过，在移植到一个16位机平

7、台上的时候，可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才可以使用这招。第4招：汇编嵌入高效C语言编程的必杀技，第四招-嵌入汇编。“在熟悉汇编语言的人眼里，C语言编写的程序都是垃圾”。这种说法虽然偏激了一些，但是却有它的道理。汇编语言是效率最高的计算机语言，但是，不可能靠着它来写一个操作系统吧？所以，为了获得程序的高效率，我们只好采用变通的方法-嵌入汇编、混合编程。举例如下，将数组一赋值给数组二，要求每一个字节都相符。char string11024, string21024;方法Iint I;for (I=0; I1024; I+)*(string2+I)=*(string1+I)方法

8、J#int I;for(I=0; I1024; I+)*(string2+I)=*(string1+I);#else#ifdef_ARM_asmMOV R0,string1MOV R1,string2MOV R2,#0loop:LDMIA R0!,R3-R11STMIA R1!,R3-R11ADD R2,R2,#8CMP R2, #400BNE loop#endif方法I是最常见的方法，使用了1024次循环；方法J则根据平台不同做了区分，在ARM平台下，用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有朋友会说，为什么不用标准的内存拷贝函数呢？这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节，这样的话，标准库函数会提前结束而不会完成我们要求的操作。这个例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CPU，熟练使用相应的嵌入汇编，可以大大提高程序执行的效率。虽然是必杀技，但是如果轻易使用会付出惨重的代价。这是因为，使用了嵌入汇编，便限制了程序的可移植性，使程序在不同平台移植的过程中，卧虎藏龙、险象环生！同时该招数也与现代软件工程的思想相违背，只有在迫不得已的情况下才可以采用。切记。使用C语言进行高效率编程，我的体会仅此而已。在此已本文抛砖引玉，还请各位高手共同切磋。希望各位能给出更好的方法，大家一起提高我们的编程技巧。