没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页C语言编程之运行速度优化方法汇总
资源详情
资源推荐
C 语言编程之运行速度优化方法汇总
选择合适的算法和数据结构
选择一种合适的数据结构很重要,如果在一堆随机存放的数中使用了大量的插入
和删除指令,那使用链表要快得多。数组与指针语句具有十分密切的关系,一般
来说,指针比较灵活简洁,而数组则比较直观,容易理解。对于大部分的编译器,
使用指针比使用数组生成的代码更短,执行效率更高。
在许多种情况下,可以用指针运算代替数组索引,这样做常常能产生又快又短的
代码。与数组索引相比,指针一般能使代码速度更快,占用空间更少。使用多维
数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的,但是效率不一样。
数组索引 指针运算
For(;;){ p=array
A=array[t++]; for(;;){
a=*(p++);
…… ……
} }
指针方法的优点是,array 的地址每次装入地址 p 后,在每次循环中只需对 p 增
量操作。在数组索引方法中,每次循环中都必须根据 t 值求数组下标的复杂运算。
使用尽量小的数据类型
能够使用字符型(char)定义的变量,就不要使用整型(int)变量来定义;能够使
用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int),能不使用浮点型(float)变
量就不要使用浮点型变量。当然,在定义变量后不要超过变量的作用范围,如果
超过变量的范围赋值,C 编译器并不报错,但程序运行结果却错了,而且这样的
错误很难发现。
在 ICCAVR 中,可以在 Options 中设定使用 printf 参数,尽量使用基本型参数
(%c、%d、%x、%X、%u 和%s 格式说明符),少用长整型参数(%ld、%lu、%lx 和%lX
格式说明符),至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用,其它 C 编译器也一样。
在其它条件不变的情况下,使用%f 参数,会使生成的代码的数量增加很多,执
行速度降低。
减少运算的强度
(1)、查表
一个聪明的游戏大虾,基本上不会在自己的主循环里搞什么运算工作,绝对是先
计算好了,再到循环里查表。看下面的例子:
旧代码:
long factorial(int i)
{
if (i == 0)
return 1;
else
return i * factorial(i - 1);
}
新代码:
static long factorial_table[] =
{1, 1, 2, 6, 24, 120, 720 /* etc */ };
long factorial(int i)
{
return factorial_table;
}
如果表很大,不好写,就写一个 init 函数,在循环外临时生成表格。
(2)、求余运算
a=a%8;
可以改为:
a=a&7;
说明:位操作只需一个指令周期即可完成,而大部分的 C 编译器的“%”运算均
是调用子程序来完成,代码长、执行速度慢。通常,
只要求是求 2n 方的余数,
均可使用位操作的方法来代替。
(3)、平方运算
a=pow(a, 2.0);
可以改为:
a=a*a;
说明:在有内置硬件乘法器的单片机中(如 51 系列),乘法运算比求平方运算快
得多,因为浮点数的求平方是通过调用子程序来实现的,在自带硬件乘法器的
AVR 单片机中,如 ATMega163 中,乘法运算只需 2 个时钟周期就可以完成。既使
是在没有内置硬件乘法器的 AVR 单片机中,乘法运算的子程序比平方运算的子程
序代码短,执行速度快。
如果是求 3 次方,如:
a=pow(a,3。0);
更改为:
a=a*a*a;
则效率的改善更明显。
(4)、用移位实现乘除法运算
a=a*4;
b=b/4;
可以改为:
a=a<<2;
b=b>>2;
通常如果需要乘以或除以 2n,都可以用移位的方法代替。在 ICCAVR 中,如果乘
以 2n,都可以生成左移的代码,而乘以其它的整数或除以任何数,均调用乘除
法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。实际
上,只要是乘以或除以一个整数,均可以用移位的方法得到结果,如:
a=a*9
可以改为:
a=(a<<3)+a
采用运算量更小的表达式替换原来的表达式,下面是一个经典例子:
旧代码:
x = w % 8;
y = pow(x, 2.0);
z = y * 33;
for (i = 0;i < MAX;i++)
{
h = 14 * i;
printf("%d", h);
}
新代码:
x = w & 7; /* 位操作比求余运算快 */
y = x * x; /* 乘法比平方运算快 */
z = (y << 5) + y; /* 位移乘法比乘法快 */
for (i = h = 0; i < MAX; i++)
{
h += 14; /* 加法比乘法快 */
printf("%d", h);
}
(5)、避免不必要的整数除法
整数除法是整数运算中最慢的,所以应该尽可能避免。一种可能减少整数除法的
地方是连除,这里除法可以由乘法代替。这个替换的副作用是有可能在算乘积时
会溢出,所以只能在一定范围的除法中使用。
不好的代码:
int i, j, k, m;
m = i / j / k;
推荐的代码:
int i, j, k, m;
m = i / (j * k);
(6)、使用增量和减量操作符
在使用到加一和减一操作时尽量使用增量和减量操作符,因为增量符语句比赋值
语句更快,原因在于对大多数 CPU 来说,对内存字的增、减量操作不必明显地使
用取内存和写内存的指令,比如下面这条语句:
x=x+1;
模仿大多数微机汇编语言为例,产生的代码类似于:
move A,x ;把 x 从内存取出存入累加器 A
add A,1 ;累加器 A 加 1
store x ;把新值存回 x
如果使用增量操作符,生成的代码如下:
incr x ;x 加 1
显然,不用取指令和存指令,增、减量操作执行的速度加快,同时长度也缩短了。
(7)、使用复合赋值表达式
剩余25页未读,继续阅读
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功