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  在性能优化方面永远注意80-20原则,即20%的程序消耗了80%的运行时间,因而我们要改进效率,最主要是考虑改进那20%的代码。不要优化程序中开销不大的那80%,这是劳而无功的。
  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。
  第二招: 使用宏而不是函数。
  这也是第一招的变招。函数和宏的区别就在于,宏占用了大量的空间,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。 而宏不存在这个问题。宏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的时候,该现象尤其突出。
  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);
  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。

第三招:数学方法解决问题
  现在我们演绎高效C语言编写的第二招--采用数学方法来解决问题。数学是计算机之母,没有数学的依据和基础,就没有计算机的发展,所以在编写程序的时候,采用一些数学方法会对程序的执行效率有数量级的提高。举例如下,求 1~100的和。
  方法E:
  int I , j;
  for (I = 1 ;I<=100; I ++)
  {
  j += I;
  }
  方法F
  int I;
  I = (100 * (1+100)) / 2
  这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 N×(N+1)/ 2 来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题,也就是说最少用了100个赋值,100个判断,200个加法(I和j);而方法F仅仅用了1个加法,1 次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。
  第四招:使用位操作
  使用位操作。减少除法和取模的运算。在计算机程序中数据的位是可以操作的最小数据单位,理论上可以用"位运算"来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的,或者做数据变换使用,但是,灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下:
  方法G
  int I,J;
  I = 257 /8;
  J = 456 % 32;
  方法H
  int I,J;
  I = 257 >>3;
  J = 456 - (456 >> 4 << 4);
  在字面上好像H比G麻烦了好多,但是,仔细查看产生的汇编代码就会明白,方法G调用了基本的取模函数和除法函数,既有函数调用,还有很多汇编代码和寄存器参与运算;而方法H则仅仅是几句相关的汇编,代码更简洁,效率更高。当然,由于编译器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的MS C ,arm C 来看,效率的差距还是不小。
  对于以2的指数次方为"*"、"/"或"%"因子的数学运算,转化为移位运算"<< >>"通常可以提高算法效率。因为乘除运算指令周期通常比移位运算大。
  C语言位运算除了可以提高运算效率外,在嵌入式系统的编程中,它的另一个最典型的应用,而且十分广泛地正在被使用着的是位间的与(&)、或(|)、非(~)操作,这跟嵌入式系统的编程特点有很大关系。我们通常要对硬件寄存器进行位设置,譬如,我们通过将AM186ER型80186处理器的中断屏蔽控制寄存器的第低6位设置为0(开中断2),最通用的做法是:
  #define INT_I2_MASK 0x0040
  wTemp = inword(INT_MASK);
  outword(INT_MASK, wTemp &~INT_I2_MASK);
  而将该位设置为1的做法是:
  #define INT_I2_MASK 0x0040
  wTemp = inword(INT_MASK);
  outword(INT_MASK, wTemp | INT_I2_MASK);
  判断该位是否为1的做法是:
  #define INT_I2_MASK 0x0040
  wTemp = inword(INT_MASK);
  if(wTemp & INT_I2_MASK)
  {
  … /* 该位为1 */

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