实现C语言高效编程的四大秘技
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引言：
编写高效简捷的C语言代码，是很多软件工程师追求的方针。本文就事情中的一些体会和履历做相关的叙述，差池的处所请列位指教。
第1招：以空间换时间
计较机措施中最大的抵牾是空间和时间的抵牾，那么，从这个角度出发逆向思维来思量措施的效率问题，我们就有了办理问题的第1招——以空间换时间。
譬喻：字符串的赋值。
要领A，凡是的步伐：
#define LEN 32
char string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,“This is a example!!”）;
要领B：
const char string2[LEN] =“This is a example!”;
char * cp;
cp = string2 ;
(利用的时候可以直接用指针来操纵。)
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直接利用指针就可以操纵了，而A需要挪用两个字符函数才气完成。B的缺点在于机动性没有A好。在需要频繁变动一个字符串内容的时候，A具有更好的机动性；假如回收要领B，则需要预存很多字符串，固然占用了大量的内存，可是得到了措施执行的高效率。
假如系统的及时性要求很高，内存尚有一些，那我推荐你利用该招数。
该招数的变招——利用宏函数而不是函数。举譬喻下：
要领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);
要领D：
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#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。各人要知道的是，函数挪用是要利用系统的栈来生存数据的，假如编译器里有栈查抄选项，一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈举办查抄；同时，CPU也要在函数挪用时生存和规复当前的现场，举办压栈和弹栈操纵，所以，函数挪用需要一些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措施，不会发生函数挪用，所以仅仅是占用了空间，在频繁挪用同一个宏函数的时候，该现象尤其突出。 D要领是我看到的最好的置位操纵函数，是ARM公司源码的一部门，在短短的三行内实现了许多成果，险些涵盖了所有的位操纵成果。C要领是其变体，个中滋味还需各人仔细体会。
第2招：数学要领办理问题
此刻我们演绎高效C语言编写的第二招——回收数学要领来办理问题。
数学是计较机之母，没有数学的依据和基本，就没有计较机的成长，所以在编写措施的时候，回收一些数学要了解对措施的执行效率有数量级的提高。
举譬喻下，求 1~100的和。
要领E
int I , j;
for (I = 1 ;I<=100; I ++）{
j += I;
}
要领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，是我的计较机启蒙老师考我的。其时我只有小学三年级，惋惜我其时不知道用公式 N×（N+1）/ 2 来办理这个问题。要领E轮回了100次才办理问题，也就是说最罕用了100个赋值，100个判定，200个加法（I和j）；而要领F仅仅用了1个加法，1 次乘法，1次除法。结果自然不问可知。所以，此刻我在编措施的时候，更多的是动头脑找纪律，最大限度地发挥数学的威力来提高措施运行的效率。 第3招：利用位操纵
第3招：利用位操纵，淘汰除法和取模的运算
在计较机措施中，数据的位是可以操纵的最小数据单元，理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操纵。一般的位操纵是用来节制硬件的，可能做数据调动利用，可是，机动的位操纵可以有效地提高措施运行的效率。举譬喻下：
要领G
int I,J;
I = 257 /8;
J = 456 % 32;
要领H
int I,J;
I = 257 >>3;
J = 456 - (456 >> 4 << 4);
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在字面上仿佛H比G贫苦了许多几何，可是，仔细查察发生的汇编代码就会大白，要领G挪用了根基的取模函数和除法函数，既有函数挪用，尚有许多汇编代码和寄存器参加运算；而要领H则仅仅是几句相关的汇编，代码更简捷，效率更高。虽然，由于编译器的差异，大概效率的差距不大，可是，以我今朝碰着的MS C ,ARM C 来看，效率的差距照旧不小。相关汇编代码就不在这里罗列了。
运用这招需要留意的是，因为CPU的差异而发生的问题。好比说，在PC上用这招编写的措施，并在PC上调试通过，在移植到一个16位机平台上的时候，大概会发生代码隐患。所以只有在必然技能进阶的基本下才可以利用这招。
第4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语言编写的措施都是垃圾”。这种说法固然过火了一些，可是却有它的原理。汇编语言是效率最高的计较机语言，可是，不行能靠着它来写一个操纵系统吧?所以，为了得到措施的高效率，我们只好回收变通的要领 ——嵌入汇编，殽杂编程。
举譬喻下，将数组一赋值给数组二,要求每一字节都相符。
char string1[1024],string2[1024];
要领I
int I;
for (I =0 ;I<1024;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I)
要领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
要领I是最常见的要领，利用了1024次轮回；要领J则按照平台差异做了区分，在ARM平台下，用嵌入汇编仅用128次轮回就完成了同样的操纵。这里有伴侣会说，为什么不消尺度的内存拷贝函数呢?这是因为在源数据里大概含有数据为0的字节，这样的话，尺度库函数会提前竣事而不会完成我们要求的操纵。这个例程典范应用于LCD数据的拷贝进程。按照差异的CPU，纯熟利用相应的嵌入汇编，可以大大提高措施执行的效率。
固然是必杀技，可是假如等闲利用会支付惨重的价钱。这是因为，利用了嵌入汇编，便限制了措施的可移植性，使措施在差异平台移植的进程中，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，只有在迫不得已的环境下才可以回收。切记，切记。
