編寫高效簡潔的C語言代碼，是許多軟件工程師追求的目標。本文就工作中的一些體會和經驗做相關的闡述，不對的地方請各位指教。

　　第1招：以空間換時間

　　計算機程序中的矛盾是空間和時間的矛盾，那么，從這個角度出發(fā)逆向思維來考慮程序的效率問題，我們就有了解決問題的第1招--以空間換時間。

例如：字符串的賦值。

方法A，通常的辦法：

#define LEN 32

char string1 [LEN];

memset (string1,0,LEN);

strcpy (string1,"This is an example!!"
方法B:

const char string2[LEN]="This is an example!"

char*cp;

cp=string2;

(使用的時候可以直接用指針來操作。)

　　從上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同樣的存儲空間下，B直接使用指針就可以操作了，而A需要調用兩個字符函數(shù)才能完成。B的缺點在于靈活性沒有A好。在需要頻繁更改一個字符串內容的時候，A具有更好的靈活性；如果采用方法B，則需要預存許多字符串，雖然占用了 大量的內存，但是獲得了程序執(zhí)行的高效率。

　　如果系統(tǒng)的實時性要求很高，內存還有一些，那我推薦你使用該招數(shù)。

　　該招數(shù)的邊招--使用宏函數(shù)而不是函數(shù)。舉例如下：

方法C:

#define bwMCDR2_ADDRESS 4

#define bsMCDR2_ADDRESS 17

int BIT_MASK (int_bf)

{

return ((IU<<(bw##_bf))-1)<<(bs##_bf);

}

void SET_BITS(int_dst,int_bf,int_val)

{

_dst=((_dst) & ~ (BIT_MASK(_bf)))I\ (((_val)<<<(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf)))

}

SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);
方法D:

#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)))I (((_val)<<
(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf))))

SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);


　　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2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

　　這個例子是我印象深的一個數(shù)學用例，是我的餓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Nx(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個乘法、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，限度地發(fā)揮數(shù)學的威力來提高程序運行的效率。

　　第3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。舉例臺如下：

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);

　　在字面上好象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4招：匯編嵌入

　　高效C語言編程的必殺技，第四招--嵌入匯編。

　　“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。匯編語言是效率的計算機語言，但是，不可能靠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--嵌入匯編、混合編程。

舉例如下，將數(shù)組一賦值給數(shù)組二，要求每一個字節(jié)都相符。char string1[1024],

string2[1024];

方法I

int I;

for (I=0; I<1024; I++)

*(string2+I)=*(string1+I)
方法J

#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

　　方法I是常見的方法，使用了1024次循環(huán)；方法J則根據(jù)平臺不同做了區(qū)分，在ARM平臺下，用嵌入匯編僅用128次循環(huán)就完成了同樣的操作。這里有朋友會說，為什么不用標準的內存拷貝函數(shù)呢？這是因為在源數(shù)據(jù)里可能含有數(shù)據(jù)為0的字節(jié)，這樣的話，標準庫函數(shù)會提前結束而不會完成我們要求的操作。這個例程典型應用于LCD數(shù)據(jù)的拷貝過程。根據(jù)不同的CPU，熟練使用相應的嵌入匯編，可以大大提高程序執(zhí)行的效率。

　　雖然是必殺技，但是如果輕易使用會付出慘重的代價。這是因為，使用了嵌入匯編，便限制了程序的可移植性，使程序在不同平臺移植的過程中，臥虎藏龍、險象環(huán)生！同時該招數(shù)也與現(xiàn)代軟件工程的思想相違背，只有在迫不得已的情況下才可以采用。切記。

　　使用C語言進行高效率編程，我的體會僅此而已。在此已本文拋磚引玉，還請各位高手共同切磋。希望各位能給出更好的方法，大家一起提高我們的編程技巧。