嵌入式C语言高效率技巧

嵌入式C语言高效率技巧

编写高效简洁的C语言代码,是许多软件工程师追求的目标。本文就工作中的一些体会和经验做相关的阐述,不对的地方请各位指教。

第 1 招:以空间换时间

计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾,那么从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题,我们就有了解决问题的第1招--以空间换时间。

方法 A,通常的办法: #define LEN 32 char string1 [LEN]; memset (string1,0,LEN); strcpy (string1,\is an example!!\ 例如:字符串的赋值。

方法 B: const char string2[LEN]=\is an char*cp; cp=string2; (使用的时候可以直接用指针来操作。) 从上面的例子可以看出,A和 B的效率是不能比的。在同样的存储空间下,B直接使用指针就可以操作了,而 A 需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵活性没有 A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候,A 具有更好的灵活性;如果采用方法 B,则需要预存许多字符串,虽然占用了 大量的内存,但是获得了程序执行的高效率。

如果系统的实时性要求很高,内存还有一些,那我推荐你使用该招数。该招数的边招--使用宏函数而不是函数。举例如下:

方法C: #define bwMCDR2_ADDRESS 4 #define bsMCDR2_ADDRESS 17 int BIT_MASK (int_bf) { return 1 / 6

方法D: #define bwMCDR2_ADDRESS 4 #define bsMCDR2_ADDRESS 17 #define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK (MCDR2_ADDRESS) #define 嵌入式C语言高效率技巧

((IU<<(bw##_bf))-1)<<(bs##_bf); BIT_MASK(_bf)(((1U<<(bw##_bf))-1)<< } void (bs##_bf) #define SET_BITS(int_dst,int_bf,int_val) SET_BITS(_dst,_bf,_val)\\ { _dst=((_dst) (BIT_MASK(_bf)))I\\ (((_val)<<<(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf))) } SET_BITS (MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber); 函数和宏函数的区别就在于,宏函数占用了大量的空间,而函数占用了时间。大家要知道的是,函数调用是要使用系统的栈来保存数据的,如果编译器里有栈检查选项,一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查;同时,CPU也要在函数调用时保存和恢复当前的现场,进行压栈和弹栈操作,所以,函数调用需要一些CPU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序,不会产生函数调用,所以仅仅是占用了空间,在频繁调用同一个宏函数的时候,该现象尤其突出。 函数和宏函数的区别就在于,宏函数占用了大量的空间,而函数占用了时间。大家要知道的是,函数调用是要使用系统的栈来保存数据的,如果编译器里有栈检查选项,一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查;同时,CPU也要在函数调用时保存和恢复当前的现场,进行压栈和弹栈操作,所以,函数调用需要一些CPU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序,不会产生函数调用,所以仅仅是占用了空间,在频繁调用同一个宏函数的时候,该现象尤其突出。

D方法是我看到的最好的置位操作函数,是 ARM 公司源码的一部分,在短短的三行内实现了很多功能,几乎涵盖了所有的位操作功能。C方法是其变体,其中滋味还需大家仔细体会。

第 2 招:数学方法解决问题

& ~ ))I (((_val)<<(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf)))) SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber); ((_dst)=((_dst)&~(BIT_MASK(_bf)2 / 6

嵌入式C语言高效率技巧

现在我们演绎高效C 语言编写的第二招--采用数学方法来解决问题。数学是计算机之母,没有数学的依据和基础,就没有计算机的发展,所以在编写程序的时候,采用一些数学方法会对程序的执行效率有数量级的提高。

举例如下,求 1~100 的和。 方法E int I,j; for (I=1; I<=100; I++){ j+=I; } 这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 Nx(N+1)/2来解决这个问题。方法E 循环了 100次才解决问题,也就是说最少用了 100个赋值、100个判断、200个加法(I和 j);而方法F仅仅用了 1 个加法、1个乘法、1 次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。

这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 Nx(N+1)/2来解决这个问题。方法E 循环了 100次才解决问题,也就是说最少用了 100个赋值、100个判断、200个加法(I和 j);而方法F仅仅用了 1 个加法、1个乘法、1 次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率

第 3 招:使用位操作

实现高效的C 语言编写的第三招--使用位操作,减少除法和取模的运算。在计算机程序中,数据的位是可以操作的最小数据单位,理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作

是用来控制硬件的,或者做数据变换使用,但是,灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例台如下:

方法 G int I,J; 方法 H int I,J; 方法 F int I; I=(100*(1+100))/2 3 / 6

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