C语言高效编程的几招
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:329
引 言:
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 32
char string1 [len];
memset (string1,0,len);
strcpy (string1,“this is a example!!”);
方法b:
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:
#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:
#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
int i , j;
for (i = 1 ;i<=100; i ++){
j += i;
}
方法f
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
引 言:
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 32
char string1 [len];
memset (string1,0,len);
strcpy (string1,“this is a example!!”);
方法b:
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:
#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:
#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
int i , j;
for (i = 1 ;i<=100; i ++){
j += i;
}
方法f
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
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