C语言优化：位操作加速乘除，移位实现乘除法

"C语言程序运行速度优化方法谈" 在C语言编程中，为了提升程序运行效率，我们可以采取一系列策略。以下是一些关键知识点： 1. **选择合适的算法和数据结构** - 数据结构的选择对程序性能有很大影响。例如，链表适合频繁的插入和删除操作，而数组更适合随机访问。在适当的时候，使用指针代替数组可以提高效率，因为指针运算通常比数组索引更快，占用更少的空间。 - 多维数组的处理中，使用指针迭代通常优于数组索引，因为指针只需要增量操作，而数组索引需要进行下标计算。 2. **使用尽量小的数据类型** - 减少数据类型的大小可以节省内存并提高执行速度。例如，优先使用char代替int，避免不必要的long int使用，以及尽量避免浮点型(float)变量，除非绝对必要。此外，注意变量的作用范围，防止因超出范围赋值导致错误。 3. **减少运算的强度** - **位操作优化**：位操作比大多数其他运算更快，例如，可以用`a=a&7`代替`a=a%8`来求2的幂次方的余数。同样，移位操作(`a=a*4; b=b/4;`)可以替代乘除法，因为移位通常比乘除更快。 - **平方运算优化**：避免浮点数的平方运算，如`a=pow(a, 2.0);`，改用`a=a*a;`，尤其是在硬件支持乘法的单片机中，乘法比浮点数平方快得多。 - **查表技术**：将预先计算好的结果存储在表格中，然后在运行时直接查找，可以减少运行时的计算负担。例如，用静态数组`factorial_table[]`存储阶乘值，避免递归计算。 4. **其他优化技巧** - 在嵌入式系统中，如ICCAVR，可以调整编译器选项，比如减少长整型和浮点型的使用，因为它们通常会增加代码体积并降低执行速度。 - 了解目标平台的特性，利用其硬件加速功能，如51系列单片机的内置乘法器。 通过这些优化技术，可以显著提高C语言程序的运行速度和资源利用率，尤其在资源有限的嵌入式系统中更为重要。然而，优化应当适度，过度优化可能导致代码难以理解和维护，因此在追求性能的同时，也要兼顾代码的可读性和可维护性。