C 语言编程技巧

Posted 2020-07-20

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。本文就是针对编程工作中的一些体会和经验做相关的阐述。 

　　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。比如说字符串的赋值：

　　方法A：通常的办法

• #define LEN 32

• char string1 [LEN];

• memset (string1,0,LEN);

• strcpy (string1,"This is a example!!");
  

方法B：

• const char string2[LEN] ="This is a example!";

• 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。该招数的变招--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 ((1U << (bw ## __bf)) - 1)<< (bs ## __bf);

• }

• void SET_BITS(int __dst,

• int __bf, int __val)

• {

• 　__dst = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) |

• \

• 　(((__val) << (bs ## __bf))

• & (BIT_MASK(__bf))))

• }

• 
  

• SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);

• 
  

• 　　方法D：

• #define bwMCDR2_ADDRESS 4

• #define bsMCDR2_ADDRESS 17

• #define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK(MCDR2_ADDRESS)

• #define BIT_MASK(__bf)

• (((1U << (bw ## __bf)) - 1)

• << (bs ## __bf))

• #define SET_BITS(__dst, __bf, __val)

• \

• ((__dst) = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf)))

• | \

• (((__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。 

　　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。

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