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C语言高效编程的小技巧

时间:2020-11-11 13:11:32 C语言 我要投稿

C语言高效编程的小技巧

  引导语:小技巧虽然能提高效率但也要付出代价,以下是百分网小编分享给大家的C语言高效编程的小技巧,仅供参考,欢迎阅读!

  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:

  代码如下:

  #define LEN 32

  char string1 [LEN];

  memset (string1,0,LEN);

  strcpy (string1,“This is a example!!”);

  方法B:

  代码如下:

  const char string2[LEN] =“This is a 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。

  该招数的变招——使用宏函数而不是函数。举例如下:

  方法C:

  代码如下:

  #define bwMCDR2_ADDRESS 4

  #define bsMCDR2_ADDRESS 17

  int BIT_MASK(int __bf)

  {

  return ((1U << (bw ## __bf)) - 1) << (bs ## __bf);

  }

  void SET_BITS(int __dst, int __bf, int __val)

  {

  __dst = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) | /

  (((__val) << (bs ## __bf)) & (BIT_MASK(__bf))))

  }

  SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS, RegisterNumber);

  方法D:

  代码如下:

  #define bwMCDR2_ADDRESS 4

  #define bsMCDR2_ADDRESS 17

  #define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK(MCDR2_ADDRESS)

  #define BIT_MASK(__bf) (((1U << (bw ## __bf)) - 1) << (bs ## __bf))

  #define SET_BITS(__dst, __bf, __val) /

  ((__dst) = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) | /

  (((__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效率有数量级的提高。

  举例如下,求 1~100的和。

  方法E

  代码如下:

  int I , j;

  for (I = 1 ;I<=100; I ++){

  j += I;

  }

  方法F

  代码如下:

  int I;

  I = (100 * (1+100)) / 2

  这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 N×(N+1)/ 2 来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题,也就是说最少用了100个赋值,100个判断,200个加法(I和j);而方法F仅仅用了1个加法,1 次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。