C 語言編程技巧

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。本文就是針對編程工作中的一些體會和經驗做相關的闡述。 

　　第一招：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。比如說字符串的賦值：

　　方法A：通常的辦法

• #define LEN 32

• char string1 [LEN];

• memset (string1,0,LEN);

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

方法B：

• const char string2[LEN] ="This is a 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。該招數的變招--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 ((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。