华中科技大学王全明教授C代码优化实战指南

C代码优化方案是由华中科技大学计算机学院的王全明撰写的一份实用指南，旨在帮助程序员提高C语言程序的性能和效率。这份文档详细探讨了多个方面的优化策略，包括但不限于： 1. **选择合适的算法和数据结构**：根据具体任务，如大量插入和删除操作，链表可能是更好的选择，而数组和指针各有优势，应根据实际需求灵活运用。 2. **使用适当的数据类型**：尽可能地使用最小的数据类型可以减少内存占用，提高运算速度。 3. **运算强度优化**： - 查表操作：游戏程序员应熟练掌握，这能有效提高程序执行效率。 - 避免不必要的运算：如整数除法、平方运算等，可利用位运算或取模来简化。 - 提取公共子表达式：减少重复计算，提升代码效率。 4. **结构体成员布局**： - 按数据类型长度排序：有利于缓存对齐，提高访问速度。 - 结构体填充：使其长度为最长类型长度的整倍数，减少边界偏移影响。 - 本地变量排序和指针处理：减少内存访问开销。 5. **循环优化**： - 分解小循环和提取公共部分：降低循环复杂度。 - 循环控制结构（while、do-while、switch、嵌套和循环展开）：合理设计避免冗余。 - 循环转置和公用代码块：减少重复代码执行。 6. **提高CPU并行性**： - 并行代码：利用多核处理器的并行计算能力。 - 避免不必要的读写依赖：减少同步开销，提高并发效率。 7. **循环不变计算**：识别并利用循环中的不变量，提前计算结果。 8. **函数优化**： - Inlining函数：消除函数调用的开销。 - 函数参数和返回值：精简参数，明确返回值类型。 - 常量和静态函数：提高代码执行速度和可读性。 9. **递归和变量管理**： - register变量：提高局部存储性能。 - 同时声明多个变量：减少作用域查找时间。 - 变量命名和初始化：简洁且高效。 10. **嵌套if结构**：合理使用减少分支开销。 这份文档提供了一套系统化的C语言优化方法，涵盖了从算法选择到底层细节优化的全面内容，有助于提升C程序员的编码技能和程序性能。