C語言高效編程之以空間換時間

時間：2025-12-06 05:17:45 C語言

C語言高效編程之以空間換時間

　　編寫高效簡潔的C 語言代碼，是許多軟件工程師追求的目標。本文就工作中的一些體會和經驗做相關的闡述。

C語言高效編程之以空間換時間

　　計算機程序中最大的矛盾是空間和時間的矛盾，那么，從這個角度出發逆向思維來考慮程序的效率問題，我們就有了解決問題的第1 招--以空間換時間。

C語言高效編程之以空間換時間

　　例如：字符串的賦值。

　　方法A，通常的辦法：

　　#define LEN 32

　　char string1 [LEN];

　　memset (string1,0,LEN);

　　strcpy (string1,"This is an example!!"

　　方法B:

　　const char string2[LEN]="This is an example!"

　　char*cp;

　　cp=string2;

　　(使用的時候可以直接用指針來操作。)

　　從上面的例子可以看出，A 和B 的效率是不能比的。在同樣的存儲空間下，B 直接使用指針就可以操作了，而A 需要調用兩個字符函數才能完成。B 的缺點在于靈活性沒有A 好。在需要頻繁更改一個字符串內容的時候，A 具有更好的靈活性；如果采用方法B，則需要預存許多字符串，雖然占用了大量的'內存，但是獲得了程序執行的高效率。

　　如果系統的實時性要求很高，內存還有一些，那我推薦你使用該招數。

　　該招數的邊招--使用宏函數而不是函數。舉例如下：

　　方法C:

　　#define bwMCDR2_ADDRESS 4

　　#define bsMCDR2_ADDRESS 17

　　int BIT_MASK (int_bf)

　　{

　　return ((IU<<(bw##_bf))-1)<<(bs##_bf);

　　}

　　void SET_BITS(int_dst,int_bf,int_val)

　　{

　　_dst=((_dst) & ~ (BIT_MASK(_bf)))I

　　(((_val)<<<(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf)))

　　}

　　SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumb

　　er);

　　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)))I

　　(((_val)<<(bs##_bf))&(BIT_MASK(_bf))))

　　SET_BITS(MCDR2,MCDR2_ADDRESS,RegisterNumber);

　　函數和宏函數的區別就在于，宏函數占用了大量的空間，而函數占用了時間。大家要知道的是，函數調用是要使用系統的棧來保存數據的，如果編譯器里有棧檢查選項，一般在函數的頭會嵌入一些匯編語句對當前棧進行檢查；同時，CPU 也要在函數調用時保存和恢復當前的現場，進行壓棧和彈棧操作，所以，函數調用需要一些CPU 時間。而宏函數不存在這個問題。宏函數僅僅作為預先寫好的代碼嵌入到當前程序，不會產生函數調用，所以僅僅是占用了空間，在頻繁調用同一個宏函數的時候，該現象尤其突出。

　　D 方法是我看到的最好的置位操作函數，是ARM 公司源碼的一部分，在短短的三行內實現了很多功能，幾乎涵蓋了所有的位操作功能。C 方法是其變體，其中滋味還需大家仔細體會。

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