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C 语言程序运行速度优化方法谈1、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 parray Aarrayt for ap 。
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指针方法的优点是, 在每次循环中只需对 p 增量操作。
array 的地址每次装入地址 p 后,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。
2、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。
3、减少运算的强度(1)、查表游戏程序员必修课 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 factorialint i if i 0 return 1 else return i factoriali - 1 新代码: static long factorial_table 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720 / etc / long factorialint i return factorial_tablei 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 aa8可以改为: aaamp7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 apowa 2.0可以改为: aaa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: apowa,3。
0更改为: aaaa;则效率的改善更明显。
(4)、用移位实现乘除法运算 aa4 bb/4可以改为: aaltlt2 bbgtgt2 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: aa9可以改为: aaltlt3a 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 powx, 2.0 z y 33 for i 0i lt MAXi h 14 i printfquotdquot, h 新代码: x w amp 7 / 位操作比求余运算快 / y x x / 乘法比平方运算快 / z y ltlt 5 y / 位移乘法比乘法快 / for i h 0 i lt MAX i h 14 / 加法比乘法快 / printfquotdquot, 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