《C语言高效编程的几招》.pdf

子零件城 元件 套件 咨询 教学 代研 C 言高效编程的几招 作 者：华中科技大学 丁学 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 ，我们就有了解决问 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 1 子零件城 元件 套件 咨询 教学 代研 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 。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 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 。