秘籍:C語言高效編程的四大絕招

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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(biāo)。本文就是針對編程工作中的一些體會和經(jīng)驗做相關(guān)的闡述。
    第一招:以空間換時間
    計算機程序中的矛盾是空間和時間的矛盾,那么,從這個角度出發(fā)逆向思維來考慮程序的效率問題,我們就有了解決問題的第1招--以空間換時間。比如說字符串的賦值:
    方法A:通常的辦法
    #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 ;
    使用的時候可以直接用指針來操作。
    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(diào)用兩個字符函數(shù)才能完成。B的缺點在于靈活性沒有A好。在需要頻繁更改一個字符串內(nèi)容的時候,A具有更好的靈活性;如果采用方法B,則需要預(yù)存許多字符串,雖然占用了大量的內(nèi)存,但是獲得了程序執(zhí)行的高效率。
    如果系統(tǒng)的實時性要求很高,內(nèi)存還有一些,那我推薦你使用該招數(shù)。該招數(shù)的變招--使用宏函數(shù)而不是函數(shù)。舉例如下:
    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);
    函數(shù)和宏函數(shù)的區(qū)別就在于,宏函數(shù)占用了大量的空間,而函數(shù)占用了時間。大家要知道的是,函數(shù)調(diào)用是要使用系統(tǒng)的棧來保存數(shù)據(jù)的,如果編譯器里有棧檢查選項,一般在函數(shù)的頭會嵌入一些匯編語句對當(dāng)前棧進行檢查;同時,CPU也要在函數(shù)調(diào)用時保存和恢復(fù)當(dāng)前的現(xiàn)場,進行壓棧和彈棧操作,所以,函數(shù)調(diào)用需要一些CPU時間。
    而宏函數(shù)不存在這個問題。宏函數(shù)僅僅作為預(yù)先寫好的代碼嵌入到當(dāng)前程序,不會產(chǎn)生函數(shù)調(diào)用,所以僅僅是占用了空間,在頻繁調(diào)用同一個宏函數(shù)的時候,該現(xiàn)象尤其突出。
    D方法是我看到的的置位操作函數(shù),是ARM公司源碼的一部分,在短短的三行內(nèi)實現(xiàn)了很多功能,幾乎涵蓋了所有的位操作功能。C方法是其變體,其中滋味還需大家仔細(xì)體會。