让单片机代码性能起飞的七大技巧，从位操作到算法优化

目录

1.使用位操作代替算术操作，因为位操作更快。

2.不必要的操作

3.控制数据类型大小

4.利用硬件资源

5.自加、自减指令

6.优化算法

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1.使用位操作代替算术操作，因为位操作更快。

// 示例：使用位操作设置和清除标志
 #define FLAG_MASK   0X01
 #define FLAG_OFFSET 0
 
 void SetFlag(void)
 {
	status_reg |= FLAG_MASK << FLAG_OFFSET;
 }
 
 void ClearFlag(void)
 {
	status_reg &= ~FLAG_MASK << FLAG_OFFSET;
 }

还有就是用左移、右移替代乘除法。

比如a=b*256，可以改成a = b<<8

比如a=b/256，可以改成a = b>>8

2.不必要的操作

去除代码中不必要的操作，如多余的变量赋值、函数调用等

// 示例：避免不必要的变量赋值
int GetMinValue(int a ,int b)
{
  return (a<b)?a:b;
}

int GetMaxValue(int a ,int b)
{
  return (a>b)?a:b;
}

3.控制数据类型大小

特别是尽量别用float，浮点运算通常需要更多的CPU周期和内存空间，因为浮点数的表示和运算比整数复杂，除非单片机内置了硬件浮点单元（FPU）。

能用unsigned就不用signed，无符号整数的运算可能比有符号整数更快，因为不需要处理符号位。

能用char就不用int，较小的数据类型在处理和传输时更快，因为它们占用的内存和带宽更少。特别对于存储大量数据的数组或缓冲区，使用 char 类型可以显著减少内存占用。

4.利用硬件资源

比如说STM32单片机，可以利用DMA传输数据，减少CPU负载。

5.自加、自减指令

用i--、i-=1、i++、i+=1、去替代i = i-1，i=i+1的操作，有些编译器对前者进行了优化，效率更高

6.优化算法

以计算1到100的和为例。

我们可能会首先想到使用循环，来写程序：

这种方法虽然直观，但在效率上可能不是最优的。

可以根据等差数列求和公式，1到100的和可以表示为：

n是序列的最后一项，即100。将这个公式应用到代码中：

对以上两种实现代码的总结：

尽管程序都能得到相同的结果，但是第二种方法在运行效率上明显优于第一种。因为它避免了循环的开销，直接通过数学公式计算出结果。

在编写单片机代码时，尽量通过数学方法，或其他算法技巧，提高程序的执行效率。

这不仅可以减少了CPU的计算时间，还能减少程序占用的内存空间，从而提高整体性能。