如何优化C语言代码
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2019-06-13

如何优化C语言代码

如何优化C语言代码

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1、选择符合的算法和数据布局

应该熟悉算法语言,知道各类算法的优缺点,详细资料请拜见相应的参考资料,有许多计较机书籍上都有先容。将较量慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法取代,插入排序或冒泡排序法用快速排序、归并排序或根排序取代,都可以大大提高措施执行的效率。.选择一种符合的数据布局也很重要,好比你在一堆随机存放的数中利用了大量的插入和删除指令,那利用链表要快得多。数组与指针语句具有十分细密的干系,一般来说,指针较量机动简捷,而数组则较量直观,容易领略。对付大部门的编译器,利用指针比利用数组生成的代码更短,执行效率更高。可是在Keil中则相反,利用数组比利用的指针生成的代码更短。。

3、利用只管小的数据范例

可以或许利用字符型(char)界说的变量,就不要利用整型(int)变量来界说;可以或许利用整型变量界说的变量就不要用长整型(long int),能不利用浮点型(float)变量就不要利用浮点型变量。虽然,在界说变量后不要高出变量的浸染范畴,假如高出变量的范畴赋值,C编译器并不报错,但措施运行功效却错了,并且这样的错误很难发明。

在ICCAVR中,可以在Options中设定利用printf参数,只管利用根基型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s名目说明符),罕用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX名目说明符),至于浮点型的参数(%f)则只管不要利用,其它C编译器也一样。在其它条件稳定的环境下,利用%f参数,会使生成的代码的数量增加许多,执行速度低落。

4、利用自加、自减指令

凡是利用自加、自减指令和复合赋值表达式(如a-=1及a+=1等)都可以或许生成高质量的措施代码,编译器凡是都可以或许生成inc和dec之类的指令,而利用 a=a+1或a=a-1之类的指令,有许多C编译器城市生成二到三个字节的指令。在AVR单片合用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C编译器以上几种书写方法生成的代码是一样的,也可以或许生成高质量的inc和dec之类的的代码。

5、淘汰运算的强度

可以利用运算量小但成果沟通的表达式替换本来巨大的的表达式。如下:

(1)、求余运算。

a=a%8;

可以改为:

a=a&7;

说明:位操纵只需一个指令周期即可完成,而大部门的C编译器的“%”运算均是挪用子措施来完成,代码长、执行速度慢。凡是,只要求是求2n方的余数,均可利用位操纵的要领来取代。

(2)、平方运算

a=pow(a,2.0);

可以改为:

a=a*a;

说明:在有内置硬件乘法器的单片机中(如51系列),乘法运算比求平方运算快得多,因为浮点数的求平方是通过挪用子措施来实现的,在自带硬件乘法器的AVR 单片机中,如ATMega163中,乘法运算只需2个时钟周期就可以完成。既使是在没有内置硬件乘法器的AVR单片机中,乘法运算的子措施比平方运算的子措施代码短,执行速度快。

假如是求3次方,如:

a=pow(a,3.0);

变动为:

a=a*a*a;

则效率的改进更明明。

(3)、用移位实现乘除法运算

a=a*4;

b=b/4;

可以改为:

a=a<<2;

b=b>>2;

说明:凡是假如需要乘以或除以2n,都可以用移位的要领取代。在ICCAVR中,假如乘以2n,都可以生成左移的代码,而乘以其它的整数或除以任何数,均挪用乘除举措措施。用移位的要领获得代码比挪用乘除举措措施生成的代码效率高。实际上,只要是乘以或除以一个整数,均可以用移位的要领获得功效,如:

a=a*9

可以改为:

a=(a<<3)+a


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6、轮回

(1)、轮回语

对付一些不需要轮回变量介入运算的任务可以把它们放到轮回外面,这里的任务包罗表达式、函数的挪用、指针运算、数组会见等,应该将没有须要执行多次的操纵全部荟萃在一起,放到一个init的初始化措施中举办。

(2)、延时函数:

凡是利用的延时函数均回收自加的形式:

void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=0;i<1000;i++)
;
}
将其改为自减延时函数:
void delay (void)
{
unsigned int i;
 for (i=1000;i>0;i--)
 ;
}

两个函数的延时结果相似,但险些所有的C编译对后一种函数生成的代码均比前一种代码少1~3个字节,因为险些所有的MCU均有为0转移的指令,回收后一种方法可以或许生成这类指令。在利用while轮回时也一样,利用自减指令节制轮回会比利用自加指令节制轮回生成的代码更少1~3个字母。可是在轮回中有通过轮回变量“i”读写数组的指令时,利用预减轮回时有大概使数组超界,要引起留意。

(3)while轮回和do…while轮回

用while轮回时有以下两种轮回形式:

unsigned int i;
i=0;
while (i<1000)
{
 i++;
  //用户措施
}

或:

unsigned int i;
i=1000;
do
i--;
//用户措施
while (i>0);

在这两种轮回中,利用do…while轮回编译后生成的代码的长度短于while轮回。

7、查表

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在措施中一般不举办很是巨大的运算,如浮点数的乘除及开方等,以及一些巨大的数学模子的插补运算,对这些即耗损时间又消费资源的运算,应只管利用查表的方法,而且将数据表置于措施存储区。假如直接生成所需的表较量坚苦,也只管在启了,淘汰了措施执行进程中反复计较的事情量。

8、其它

好比利用在线汇编及将字符串和一些常量生存在措施存储器中,均有利于优化。

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