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)占用了時間。大家要知道的是,函數(shù)調用是要使用系統(tǒng)的棧來保存數(shù)據(jù)的,如果編譯器里有棧檢查選項,一般在函數(shù)的頭會嵌入一些匯編語句對當前棧進行檢查;同時,cpu也要在函數(shù)調用時保存和恢復當前的現(xiàn)場,進行壓棧和彈棧操作,所以,函數(shù)調用需要一些cpu時間。而宏函數(shù)不存在這個問題。宏函數(shù)僅僅作為預先寫好的代碼嵌入到當前程序,不會產生函數(shù)調用,所以僅僅是占用了空間,在頻繁調用同一個宏函數(shù)的時候,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,在短短的三行內實現(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體會。
第二招:數(shù)學方法解決問題
現(xiàn)在我們演繹高效c語言編寫的第二招--采用數(shù)學方法來解決問題。數(shù)學是計算機之母,沒有數(shù)學的依據(jù)和基礎,就沒有計算機的發(fā)展,所以在編寫程序的時候,采用一些數(shù)學方法會對程序的執(zhí)行效率有數(shù)量級的提高。舉例如下,求 1~100的和。
方法e:
int i , j;
for (i = 1 ;i<=100; i ++)
{
j += i;
}
方法f:
int i;
i = (100 * (1+100)) / 2
這個例子是我印象最深的一個數(shù)學用例,是我的計算機啟蒙老師考我的。當時我只有小學三年級,可惜我當時不知道用公式 n×(n+1)/ 2 來解決這個問題。方法e循環(huán)了100次才解決問題,也就是說最少用了100個賦值,100個判斷,200個加法(i和j);而方法f僅僅用了1個加法,1次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,現(xiàn)在我在編程序的時候,更多的是動腦筋找規(guī)律,最大限度地發(fā)揮數(shù)學的威力來提高程序運行的效率。
第三招:使用位操作
實現(xiàn)高效的c語言編寫的第三招--使用位操作。減少除法和取模的運算。在計算機程序中,數(shù)據(jù)的位是可以操作的最小數(shù)據(jù)單位,理論上可以用"位運算"來完成所有的運算和操作。一般的位操作是用來控制硬件的,或者做數(shù)據(jù)變換使用,但是,靈活的位操作可以有效地提高程序運行的效率。舉例如下:
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麻煩了好多,但是,仔細查看產生的匯編代碼就會明白,方法g調用了基本的取模函數(shù)和除法函數(shù),既有函數(shù)調用,還有很多匯編代碼和寄存器參與運算;而方法h則僅僅是幾句相關的匯編,代碼更簡潔,效率更高。當然,由于編譯器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的ms c ,arm c 來看,效率的差距還是不小。相關匯編代碼就不在這里列舉了。
運用這招需要注意的是,因為cpu的不同而產生的問題。比如說,在pc上用這招編寫的程序,并在pc上調試通過,在移植到一個16位機平臺上的時候,可能會產生代碼隱患。所以只有在一定技術進階的基礎下才可以使用這招。
第四招:匯編嵌入
高效c語言編程的必殺技,第四招--嵌入?yún)R編。"在熟悉匯編語言的人眼里,c語言編寫的程序都是垃圾"。這種說法雖然偏激了一些,但是卻有它的道理。匯編語言是效率最高的計算機語言,但是,不可能*著它來寫一個操作系統(tǒng)吧?所以,為了獲得程序的高效率,我們只好采用變通的方法 --嵌入?yún)R編,混合編程。舉例如下,將數(shù)組一賦值給數(shù)組二,要求每一字節(jié)都相符。
char string1[1024],string2[1024];
方法i:
int i;
for (i =0 ;i<1024;i++)
*(string2 + i) = *(string1 + i)