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C语言怎么实现高效编程？

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2021-4-28 06:14:33　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × 蔡晓丽该类别下有 4 个回答。邀请回答 nishixupang 该类别下有 4 个回答。邀请回答 cmh9 该类别下有 3 个回答。邀请回答蓝卓玟该类别下有 3 个回答。邀请回答 njnqn 该类别下有 3 个回答。邀请回答余习裕该类别下有 3 个回答。邀请回答 lxmlau 该类别下有 3 个回答。邀请回答繎77 该类别下有 3 个回答。邀请回答华捷艾米该类别下有 3 个回答。邀请回答 siyu922 该类别下有 2 个回答。邀请回答刘强该类别下有 2 个回答。邀请回答 cyhe 该类别下有 2 个回答。邀请回答祗ai倪该类别下有 2 个回答。邀请回答旧巷幽草香该类别下有 2 个回答。邀请回答 60user140 该类别下有 2 个回答。邀请回答 chm12 该类别下有 2 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 2 个回答。邀请回答 60user22 该类别下有 2 个回答。邀请回答 gdfffa 该类别下有 2 个回答。邀请回答胡扯123 该类别下有 2 个回答。邀请回答举报乔丽娜相关推荐 • 求飞思卡尔单片机高效c语言编程参考？ 887 • 如何用C语言实现OOP编程？ 1606 • 如何利用C和汇编语言混合编程实现DSP软件设计？ 1566 • 请问，如何进行DSP编程（C语言）实现图像滤波处理，及边缘检测？？ 3925 • 8位单片机用C语言编程为什么可以实现16位数据的加减 8051 • 单片机为什么还在用C语言编程？ 1994 • 用C语言或汇编语言进行单片机编程哪一个会更好 1643 • C语言在51单片机编程中的应用技巧有哪些 1284 • 请问怎么用TCL语言和C语言联合编程，以PC／SC为编程接口实现智能卡的测试平台？ 1093 • 求单片机C语言编程图书 3127 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　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。　　第一招：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］; 　　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。　　第二招：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，最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。　　第三招：使用位操作　　实现高效的C语言编写的第三招——使用位操作。减少除法和取模的运算。在计算机程序中，数据的位是可以操作的最小数据单位，理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的，或者做数据变换使用，但是，灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下：　　方法G 　　int I，J; 　　I = 257 /8; 　　J = 456 % 32; 　　方法H 　　int I，J; 　　I = 257 》》3; 　　J = 456 - （456 》》 4 《《 4）; 　　在字面上好像H比G麻烦了好多，但是，仔细查看产生的汇编代码就会明白，方法G调用了基本的取模函数和除法函数，既有函数调用，还有很多汇编代码和寄存器参与运算；而方法H则仅仅是几句相关的汇编，代码更简洁，效率更高。当然，由于编译器的不同，可能效率的差距不大，但是，以我目前遇到的MS C ，ARM C 来看，效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。　　运用这招需要注意的是，因为CPU的不同而产生的问题。比如说，在PC上用这招编写的程序，并在PC上调试通过，在移植到一个16位机平台上的时候，可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才可以使用这招。　　第四招：汇编嵌入　　高效C语言编程的必杀技，第四招——嵌入汇编。“在熟悉汇编语言的人眼里，C语言编写的程序都是垃圾”。这种说法虽然偏激了一些，但是却有它的道理。汇编语言是效率最高的计算机语言，但是，不可能靠着它来写一个操作系统吧？所以，为了获得程序的高效率，我们只好采用变通的方法 --嵌入汇编，混合编程。举例如下，将数组一赋值给数组二，要求每一字节都相符。　　char string1［1024］，string2［1024］; 　　方法I 　　int I; 　　for （I =0 ;I《1024;I++）　　（string2 + I） = （string1 + I）　　方法J 　　#ifdef _PC_ 　　int I; 　　for （I =0 ;I《1024;I++）　　（string2 + I） = （string1 + I）; 　　#else 　　#ifdef _ARM_ 　　__asm 　　{ 　　MOV R0，string1 　　MOV R1，string2 　　MOV R2，#0 　　loop：　　LDMIA R0！，［R3-R11］　　STMIA R1！，［R3-R11］　　ADD R2，R2，#8 　　CMP R2， #400 　　BNE loop 　　} 　　#endif 　　方法I是最常见的方法，使用了1024次循环；方法J则根据平台不同做了区分，在ARM平台下，用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有朋友会说，为什么不用标准的内存拷贝函数呢？这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节，这样的话，标准库函数会提前结束而不会完成我们要求的操作。这个例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CPU，熟练使用相应的嵌入汇编，可以大大提高程序执行的效率。　　虽然是必杀技，但是如果轻易使用会付出惨重的代价。这是因为，使用了嵌入汇编，便限制了程序的可移植性，使程序在不同平台移植的过程中，卧虎藏龙，险象环生！同时该招数也与现代软件工程的思想相违背，只有在迫不得已的情况下才可以采用。切记，切记。　　使用C语言进行高效率编程，我的体会仅此而已。在此以本文抛砖引玉，还请各位高手共同切磋。希望各位能给出更好的方法，大家一起提高我们的编程技巧。

2021-4-28 09:50:27 评论举报李云逍