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C语言高效编程之以空间换时间

时间:2020-09-13 14:12:12 C语言 我要投稿

C语言高效编程之以空间换时间

  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。

C语言高效编程之以空间换时间

  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。

C语言高效编程之以空间换时间

  例如:字符串的赋值。

  方法A,通常的办法:

  #define LEN 32

  char string1 [LEN];

  memset (string1,0,LEN);

  strcpy (string1,"This is an example!!"

  方法B:

  const char string2[LEN]="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 bsMCDR2_ADDRESS 17

  int 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,RegisterNumb

  er);

  方法D:

  #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)))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。

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