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1楼 http://tech.163.com/05/0115/17/1A5EEV5R0009159Q.html 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] ="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。 |
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2楼 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。 |
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| 210.77.5.* |
3楼 对于整个绝招，我只有一个看法： 如果要写可移植性好的程序，这些所谓的绝招一个都不要用。 如果是在非常特定的平台下，比如某些专用CPU，单片机等对实时性要求非常非常严格的情况下，可以用。不过我觉得那时候不如直接用汇编了。 |
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| 221.12.10.* |
4楼 |
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5楼 不过，这些“绝招”可以让我们从更广阔的视野来了解c语言，还是有点好处的。用的时候多当心就是了。 编程还是要尽量规范，现在早已不象古代的时候那么重视一点点效率的提升了！ |
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10楼 懒得贴了，没心思仔细看 http://tech.163.com/special/C/0009159F/Cs.html |
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| 219.246.84.* |
11楼 MenuetOS就是英国软件工程师MikeHibbett用X86汇编语言开发的32位图形操作系统！ |
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| 219.246.84.* |
12楼 |
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13楼 其实最初版本的 unix 就是纯粹用汇编写成的，然后才发明了 c 语言，然后才用 c 语言重写了 unix。再次谢谢楼上的。 |
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| 218.61.190.* |
18楼 |
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| 61.48.53.* |
19楼 而且，现在编译器的代码优化已经越来越出色了，第3种方法多数编译器在优化代码的过程中都是做得到的。 |
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| 220.173.10.* |
20楼 方法C和方法D所说的 宏函数? 看着迷糊. 是不是象C++内联函数inline那样的作用? |
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21楼 方法C和方法D所说的 宏函数? 看着迷糊. 是不是象C++内联函数inline那样的作用? |
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22楼 方法C和方法D所说的 宏函数? 看着迷糊. 是不是象C++内联函数inline那样的作用? |
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23楼 方法C和方法D所说的 宏函数? 看着迷糊. 是不是象C++内联函数inline那样的作用? |
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24楼 ------------------------------------ 水皮一棍！ |
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26楼 不敢苟同11楼的观点，都什么年代了，还用汇编设计整一个操作系统？现在的操作系统，除了一些内核部分要用汇编之外，绝大多数代码都是高级语言。不要说N年之前怎么怎么样，N年之前还有用机器语言写程序的呢，现在除了跟硬件打交道的人之外，还有多少个人这么做？ |
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| 60.25.145.* |
27楼 |
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28楼 我没说效率不重要，我只是说现在还想用汇编完成所有的事，这是不可能的。正如大多数的人，包括你，都不可能仅仅用与非门和触发器造一台电脑一样。 拜托你看清楚我的话再放炮。 |
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| 202.194.114.* |
29楼 请大伙帮帮忙 |
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30楼 |
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| 60.20.97.* |
31楼 说这句话的人明显对计算机的本质认识不足，大概只忙于记汇编的命令了吧，晕死，还是数学最彻底的美 |
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