C語(yǔ)言高效編程的幾招
引 言:
編寫高效簡(jiǎn)潔的C語(yǔ)言代碼,是許多軟件工程師追求的目標(biāo)。本文就工作中的一些體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)做相關(guān)的闡述,不對(duì)的地方請(qǐng)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(gè)角度出發(fā)逆向思維來(lái)考慮程序的效率問(wèn)題,我們就有了解決問(wèn)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 ;
(使用的時(shí)候可以直接用指針來(lái)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(chǔ)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(gè)字符函數(shù)才能完成。B的缺點(diǎn)在于靈活性沒(méi)有A好。在需要頻繁更改一個(gè)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:
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(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(lái)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(huì)嵌入一些匯編語(yǔ)句對(duì)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(chǎng),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(gè)問(wèn)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(huì)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(gè)宏函數(shù)的時(shí)候,該現(xiàn)象尤其突出。
D方法是我看到的最好的置位操作函數(shù),是ARM公司源碼的一部分,在短短的三行內(nèi)實(shí)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(huì)。
評(píng)論