c程序代碼優化的一些方法

　　我認爲一個好的用於科學計算的程序代碼應該：算法漂亮精妙，程序簡潔易懂，運算快速，節省內存。這裏有的地方是矛盾的，好比簡潔vs易懂，時間vs空間，找個平衡吧。目前來看時間要比空間寶貴一些。寫程序分幾步：選擇最妙的算法；規劃最優的流程；規劃數據結構、函數；編碼實現。

 

1、算法優化

　　好的方法、算法是程序優化的根本，選擇最好的算法永遠是王道。

 

2、循環和判斷步驟優化

　　規劃流程時幾個不依賴於編譯器的tips：

 

　　一、減小循環體內運算量：

 

　　（a）查表：提早列表，循環內查表。

　　（b）提取循環的公共子式到循環外計算。

　　（c）將循環體展開以減小循環的判斷過程。

 

　　二、判斷式合理排列conditions減小判斷次數:

 

　　（a）根據發生頻率排列switch語句的case，或者if語句的條件式。

　　（b）將一些低機率條件合併及嵌套判斷。

　　（c）將多重條件嵌套判斷。

 

三、合理組織循環和判斷的嵌套

 

（a）將值不變的條件式放在循環的外面。

 

3、數據結構的設計優化

 

　　一、使用盡可能小的數據結構。如char好於int好於float。

　　二、使用便於運算的數據結構。

　　三、數據合理佈局

　　　　（a）結構體數據成員按類型長度排序。

　　　　（b）把結構體填充成最長類型長度的整數倍。

　　四、變量名短好於長。

　　五、同時聲明變量好於分別聲明變量

 

4、數據操做優化

　　一、使用指針。

　　二、儘可能使用常量。

　　三、經常使用變量設置爲寄存器變量。

　　四、初始化好於賦值。

　　五、減小文件讀取操做。

 

5、運算優化

　　C語言數據運算強度的優化，即便用快的運算代替慢的運算。

　　一、使用位運算。

　　二、用a*a代替pow(a,2.0)。

　　三、減小整數除法，如用i/(j*k)代替i/j/k。

 

6、C語言函數優化。

　　一、函數用inline代替外部調用(但會增長程序長度)。

　　二、定義函數原型，便於編譯器優化。

　　三、不定義不使用的返回值。

　　四、本地函數聲明爲靜態。

 

參考：http://blog.sciencenet.cn/blog-1005104-727037.html