C语言性能优化技巧：以空间换时间和宏优化

"优化C代码常用的几招" 在性能优化方面，软件开发者需要牢记80-20原则，即20%的程序消耗了80%的运行时间，因而我们要改进效率，最主要是考虑改进那20%的代码。不要优化程序中开销不大的那80%，这是劳而无功的。 **第一招：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。这个方法的核心思想是使用更多的空间来换取时间，以提高程序的执行效率。例如，在字符串赋值时，可以使用指针来操作，而不是使用memset和strcpy函数，这样可以减少时间开销。 **第二招：使用宏而不是函数** 这也是第一招的变招。函数和宏的区别就在于：宏占用了大量的空间，而函数占用了时间。函数调用需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。而宏不存在这个问题。宏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的的时候，该现象尤其突出。 **以空间换时间的优点和缺点** 以空间换时间的方法可以提高程序的执行效率，但是它也存在一些缺点。例如，在需要频繁更改一个字符串内容的时候，以空间换时间的方法可能会占用大量的内存，影响程序的灵活性。因此，在选择优化方法时，需要考虑程序的实际情况和要求。 **宏的优点和缺点** 使用宏可以提高程序的执行效率，但是宏也存在一些缺点。例如，宏占用了大量的空间，可能会影响程序的灵活性和可维护性。同时，宏也可能会使程序的代码变得难以理解和维护。 **寄存器变量的使用** 在编写高效率的C代码时，寄存器变量的使用是非常重要的。寄存器变量可以提高程序的执行效率，因为它们可以直接访问CPU的寄存器，而不需要通过内存来访问数据。 **汇编嵌入的使用** 汇编嵌入可以提高程序的执行效率，因为它们可以直接访问CPU的寄存器和内存，而不需要通过C语言的函数调用。例如，在某些情况下，使用汇编嵌入可以提高程序的执行效率和实时性。 **程序设计的经验** 在程序设计时，需要考虑程序的执行效率和实时性。软件开发者需要根据实际情况选择合适的优化方法，以提高程序的执行效率和实时性。同时，软件开发者也需要考虑程序的灵活性和可维护性，以确保程序的长期发展和维护。