C代码优化方案

rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CADMINI%7E1%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_filelist.xml"> rel="themeData" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CADMINI%7E1%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_themedata.thmx"> rel="colorSchemeMapping" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CADMINI%7E1%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_colorschememapping.xml">

1、选择合适的算法和数据结构

选 择一种合适的数据结构很重要，如果在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令，那使用链表要快得多。数组与指针语句具有十分密切的关系，一般来说， 指针比较灵活简洁，而数组则比较直观，容易理解。对于大部分的编译器，使用指针比使用数组生成的代码更短，执行效率更高。

在许多种情况下，可以用指针运算代替数组索引，这样做常常能产生又快又短的代码。与数组索引相比，指针一般能使代码速度更快，占用空间更少。使用多维数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的，但是效率不一样。

    数组索引                指针运算

    For(;;){                p=array

    A=array[t++];          for(;;){

                                a=*(p++);

    。。。。。。。。。                  。。。。。。

    }                      }

指针方法的优点是，array的地址每次装入地址p后，在每次循环中只需对p增量操作。在数组索引方法中，每次循环中都必须根据t值求数组下标的复杂运算。

2、使用尽量小的数据类型

能够使用字符型(char)定义的变量，就不要使用整型(int)变量来定义；能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int)，能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然，在定义变量后不要超过变量的作用范围，如果超过变量的范围赋值，C编译器并不报错，但程序运行结果却错了，而且这样的错误很难发现。

在ICCAVR中，可以在Options中设定使用printf参数，尽量使用基本型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式说明符)，少用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX格式说明符)，至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用，其它C编译器也一样。在其它条件不变的情况下，使用%f参数，会使生成的代码的数量增加很多，执行速度降低。

3、减少运算的强度

（1）、查表(游戏程序员必修课)

一个聪明的游戏大虾，基本上不会在自己的主循环里搞什么运算工作，绝对是先计算好了，再到循环里查表。看下面的例子：

旧代码：

    long factorial(int i)

    {

        if (i == 0)

            return 1;

        else

            return i * factorial(i - 1);

    }

新代码：

    static long factorial_table[] =

        {1， 1， 2， 6， 24， 120， 720  /* etc */ };

    long factorial(int i)

    {

        return factorial_table[i];

    }

如果表很大，不好写，就写一个init函数，在循环外临时生成表格。

（2）、求余运算

    a=a%8;

可以改为：

    a=a&7;

说明：位操作只需一个指令周期即可完成，而大部分的C编译器的“%”运算均是调用子程序来完成，代码长、执行速度慢。通常，只要求是求2n方的余数，均可使用位操作的方法来代替。

（3）、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调用子程序来实现的，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，乘法运算的子程序比平方运算的子程序代码短，执行速度快。

如果是求3次方，如：

    a=pow(a，3。0);

更改为：

    a=a*a*a；

则效率的改善更明显。

（4）、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;

通常如果需要乘以或除以2n，都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，如果乘以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，均调用乘除法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。实际上，只要是乘以或除以一个整数，均可以用移位的方法得到结果，如：

    a=a*9

可以改为：

a=(a<<3)+a

采用运算量更小的表达式替换原来的表达式，下面是一个经典例子:

旧代码:

    x = w % 8;

    y = pow(x， 2.0);

    z = y * 33;

    for (i = 0;i < MAX;i++)

    {

        h = 14 * i;

        printf("%d"， h);

    }

新代码:

    x = w & 7;              /* 位操作比求余运算快 */

    y = x * x;               /* 乘法比平方运算快 */

    z = (y << 5) + y;          /* 位移乘法比乘法快 */

    for (i = h = 0; i < MAX; i++)

    {

        h += 14;                /* 加法比乘法快 */

        printf("%d"， h);

}

（5）、避免不必要的整数除法

　　整数除法是整数运算中最慢的，所以应该尽可能避免。一种可能减少整数除法的地方是连除，这里除法可以由乘法代替。这个替换的副作用是有可能在算乘积时会溢出，所以只能在一定范围的除法中使用。

　　         不好的代码：

int i， j， k， m；

m = i / j / k；

             推荐的代码：

int i， j， k， m；

m = i / (j * k)；

（6）、使用增量和减量操作符

    在使用到加一和减一操作时尽量使用增量和减量操作符，因为增量符语句比赋值语句更快，原因在于对大多数CPU来说，对内存字的增、减量操作不必明显地使用取内存和写内存的指令，比如下面这条语句：

x=x+1;

模仿大多数微机汇编语言为例，产生的代码类似于：

    move A，x      ;把x从内存取出存入累加器A

    add A，1        ;累加器A加1

store x          ;