秘籍 C语言高效编程的四大绝招

时间:2010-04-30 11:52:27  来源:第二电脑网  作者:第二电脑网

  第二电脑网导读:,我们就有了解决问题的第1招--以空间换时间。比如说字符串的赋值:  方法A:通常的办法#define LEN 32char string1 [LEN];memset (string1,0,LEN);strcpy (string1,"This is a example!!");  方法B:
  正文: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。本文就是针对编程工作中的一些体会和经验做相关的阐述。

  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。比如说字符串的赋值:

  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。 《秘籍 C语言高效编程的四大绝招》由第二电脑网原创提供,转载请注明:http://www.002pc.com/master/College/Language/VC/2010-04-30/13832.html


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