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C語言高效編程的幾招(絕對實用,絕對經典)

編輯:關於C語言

編寫高效簡潔的C語言代碼,是許多軟件工程師追求的目標。廢話不說,走起!

第一招:以空間換時間

計算機程序中最大的矛盾是空間和時間的矛盾,那麼,從這個角度出發逆向思維來考慮程序的效率問題

eg.字符串的賦值

 LEN 32

  string2[LEN]= *=string2;

從上面的例子可以看出,A和B的效率是不能比的,在同樣的存儲空間下,B直接使用指針就可以操作了,而A需要調用兩個字符函數才能完成;B的缺點在於靈活性沒有A好,在需要頻繁更改一個字符串內容的時候,A具有更好的靈活性;如果采用方法B,則需要預存許多字符串,雖然占用了大量的內存,但是獲得了程序執行的高效率。

 如果系統的實時性要求很高,內存還有一些,那我推薦使用該招數

該招數的邊招,使用宏函數而不是函數;完成I/O的getchar(),做字符測試的sdigit都是得到觀法認可的例子,這樣做最根本的理由就是執行效率,宏可以避免函數調用的開銷。

 bwMCDR2_ADDRESS 4
 bsMCDR2_ADDRESS 17
 BIT_MASK( ((IU<<(bw## _bf))-)    << SET_BITS( _dst, _bf,=((_dst)&~(BIT_MASK(_bf)))|<<(bs##_bf)&
 bwMCDR2_ADDRESS 4
 bsMCDR2_ADDRESS 17
 bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK(MCDR2_ADDRESS) 
 BIT_MASK(_bf)(((IU<<(bw## _bf))-1)    << (bs##_bf))
 SET_BITS(_dst,_bf,_val)\&~(BIT_MASK(_bf)))|     (((_val)<<(bs##_bf)&

     宏函數和函數的區別在於,宏函數占用了大量的空間而函數占用了時間,大家要知道的是,函數調用是要使用系統的棧來保存數據的,如果編譯器裡有棧檢查選項,一般在函數的頭會潛入一些匯編語句對當前棧進行檢查;同時,CPU也要在函數調用時保存和恢復當前的現場,進行壓棧和出棧操作,所以,函數調用需要一些CPU事件,而宏函數不存在這個問題。宏函數僅僅作為預先寫好的代碼嵌入到當前程序,不會產生函數調用,所以僅僅是占用了空間,在頻繁調用同一個宏函數時候,該現象尤其突出。

    D方法是我看到的最好的置位操作函數,是ARM公司源碼一部分,在短短的三行內實現了很多功能,幾乎涵蓋了所有位操作功能,C方法是其變體,其中滋味還需大家仔細體會!!

第2招:數學方法解決問題 

現在我們演繹高效C語言編寫的第二招---采用數學方法來解決問題。

數學是計算機之母,沒有數學的依據和基礎,就沒有計算機發展,所以在編寫程序的時候,采用一些數學方法會對程序的執行效率有數量級的提高。

求1~100的和

 i,j=(i=;i<;i++=j+
I=(*(+))/

很顯然,效果自然不言而喻,所以現在我們編程序的時候,更多的是動腦筋找規律,最大限度地發揮數學的威力提高程序運行效率。

第3招:使用位操作

實現高效的C語言編寫的第三招----使用位操作,減少除法和取模的運算。

在計算機程序中,數據的位是可以操作的最小數據單位,理論上可以用“位運算”來完成所有的運算和操作。一般的位操作是用來控制硬件的,或者做數據變換使用,但是,靈活的位操作可以有效提高程序運行的效率。

=/=%
=>>=-(>>>>);

在字面上好像H比G麻煩好多,但是,仔細查看產生的匯編代碼就會明白,方法G調用了基本的取模函數和除法函數,既有函數調用,還有很多匯編程序和寄存器參與運算;而方法H則僅僅是極具相關的匯編,代碼更簡潔,效率更高。當然,由於編譯器的不同,可能效率差距不大。

   運用這招需要注意的是,因為CPU的不同而產生的問題,比如說,在Pc上用這招編寫的程序,並在pC上調試通過,在一直到一個16位機子平台上的時候,可能會產生代碼隱患,所以只有在一定技術進階的基礎下才可以使用這招。

    使用C語言進行高效編程,我的體會僅此而已,在此還請各位高手共同切磋,希望各位能給出更好的方法,大家一起提高我們的編程技巧。

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