簡潔而便利的c語言代碼會讓自己的工作更加輕松,同時(shí)也方面團(tuán)隊(duì)的合作,是很多工程師追求的目標(biāo),本文就工作中的一些體會和經(jīng)驗(yàn)做相關(guān)的闡述,不對的地方請各位指教。
第1招:以空間換時(shí)間
計(jì)算機(jī)程序中最大的矛盾是空間和時(shí)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(shí)間。
例如: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 ;
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(diǎn)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(shí)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(shí)時(shí)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:
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(shí)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(xiàng),一般在函數(shù)的頭會嵌入一些匯編語句對當(dāng)前棧進(jìn)行檢查;同時(shí),CPU也要在函數(shù)調(diào)用時(shí)保存和恢復(fù)當(dāng)前的現(xiàn)場,進(jìn)行壓棧和彈棧操作,所以,函數(shù)調(diào)用需要一些CPU時(shí)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(shí)候,該現(xiàn)象尤其突出。
第2招:數(shù)學(xué)方法解決問題
現(xiàn)在我們演繹高效C語言編寫的第二招–采用數(shù)學(xué)方法來解決問題。
數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)之母,沒有數(shù)學(xué)的依據(jù)和基礎(chǔ),就沒有計(jì)算機(jī)的發(fā)展,所以在編寫程序的時(shí)候,采用一些數(shù)學(xué)方法會對程序的執(zhí)行效率有數(shù)量級的提高。所以,現(xiàn)在我在編程序的時(shí)候,更多的是動腦筋找規(guī)律,最大限度地發(fā)揮數(shù)學(xué)的威力來提高程序運(yùn)行的效率。 第3招:使用位操作
第3招:使用位操作,減少除法和取模的運(yùn)算
在計(jì)算機(jī)程序中,數(shù)據(jù)的位是可以操作的最小數(shù)據(jù)單位,理論上可以用”位運(yùn)算”來完成所有的運(yùn)算和操作。一般的位操作是用來控制硬件的,或者做數(shù)據(jù)變換使用,但是,靈活的位操作可以有效地提高程序運(yùn)行的效率。運(yùn)用這招需要注意的是,因?yàn)镃PU的不同而產(chǎn)生的問題。比如說,在PC上用這招編寫的程序,并在PC上調(diào)試通過,在移植到一個16位機(jī)平臺上的時(shí)候,可能會產(chǎn)生代碼隱患。所以只有在一定技術(shù)進(jìn)階的基礎(chǔ)下才可以使用這招。
第4招:匯編嵌入
高效C語言編程的必殺技,第四招–嵌入?yún)R編。”在熟悉匯編語言的人眼里,C語言編寫的程序都是垃圾”.這種說法雖然偏激了一些,但是卻有它的道理。匯編語言是效率最高的計(jì)算機(jī)語言,但是,不可能靠著它來寫一個操作系統(tǒng)吧?所以,為了獲得程序的高效率,我們只好采用變通的方法–嵌入?yún)R編,混合編程。方法I是最常見的方法,使用了1024次循環(huán);方法J則根據(jù)平臺不同做了區(qū)分,在arm平臺下,用嵌入?yún)R編僅用128次循環(huán)就完成了同樣的操作。這里有朋友會說,為什么不用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存拷貝函數(shù)呢?這是因?yàn)樵谠磾?shù)據(jù)里可能含有數(shù)據(jù)為0的字節(jié),這樣的話,標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)會提前結(jié)束而不會完成我們要求的操作。這個例程典型應(yīng)用于LCD數(shù)據(jù)的拷貝過程。根據(jù)不同的CPU,熟練使用相應(yīng)的嵌入?yún)R編,可以大大提高程序執(zhí)行的效率。
雖然是必殺技,但是如果輕易使用會付出慘重的代價(jià)。這是因?yàn)?,使用了嵌入?yún)R編,便限制了程序的可移植性,使程序在不同平臺移植的過程中,臥虎藏龍,險(xiǎn)象環(huán)生!同時(shí)該招數(shù)也與現(xiàn)代軟件工程的思想相違背,只有在迫不得已的情況下才可以采用。切記,切記。