讓C程序更高效的10種方法（轉）

原文：http://blog.jobbole.com/1198/

代碼之美，不只在於爲一個給定問題找到解決方案，並且還在代碼的簡單性、有效性、緊湊性和效率（內存）。代碼設計比實際執行更難 。所以，每個程序員當用C語言編程時，都應該記着這些東西。本文向你介紹規範你的C代碼的10種方法。

0. 避免沒必要要的函數調用

考慮下面的2個函數：

void str_print( char *str )

{

	int i;

	for ( i = 0; i < strlen ( str ); i++ ) {

		printf("%c",str[ i ] );

	}

}
void str_print1 ( char *str )

{

	int len;

	len = strlen ( str );

	for ( i = 0; i < len; i++ ) {

		printf("%c",str[ i ] );

	}

}

 

請注意 這兩個函數的功能類似。然而，第一個函數調用strlen（）函數屢次，而第二個函數只調用函數strlen（）一次。所以第一個函數性能明顯比第二個好。（更新：原做者應該是筆誤，把第一個函數寫成優於第二個，不然自相矛盾。）

1、避免沒必要要的內存引用

此次咱們再用2個例子來對比解釋：

int multiply ( int *num1 , int *num2 )

{

	*num1 = *num2;

	*num1 += *num2;

	return *num1;

}
int multiply1 ( int *num1 , int *num2 )

{

	*num1 = 2 * *num2;

	return *num1;

}

 

一樣，這兩個函數具備相似的功能。所不一樣的是在第一個函數（ 1 for reading *num1 , 2 for reading *num2 and 2 for writing to *num1）有5個內存的引用，而在第二個函數是隻有2個內存引用（one for reading *num2 and one for writing to *num1）。如今你認爲哪個好些？

二、節約內存（內存對齊和填充的概念）

struct {

	char c;

	int i;

	short s;

}str_1;
struct {

	char c;

	short s;

	int i;

}str_2;

假設一個字符須要1個字節，short佔用2個字節和int須要4字節的內存。起初，咱們會認爲上面定義的結構是相同的，所以佔據相同數量的內存。然而，而str_1佔用12個字節，第二個結構只須要8個字節？這怎麼可能呢？

請注意，在第一個結構，3個不一樣的4個字節被分配到三種數據類型，而在第二個結構的前4個本身char和short能夠被採用，int能夠採納在第二個的4個字節邊界（一共8個字節）。

3、使用無符號整數，而不是整數的，若是你知道的值將永遠是否認的。

有些處理器能夠處理無符號的整數比有符號整數的運算速度要快。（這也是很好的實踐，幫助self-documenting代碼）。

四、在一個邏輯條件語句中常數項永遠在左側。

int x = 4;

if ( x = 1 ) {

	x = x + 2;

	printf("%d",x);          // Output is 3

}
int x = 4;

if ( 1 = x ) {

	x = x + 2;

	printf("%d",x);   // Compilation error

}

使用「=」賦值運算符，替代「==」相等運算符，這是個常見的輸入錯誤。 常數項放在左側，將產生一個編譯時錯誤，讓你輕鬆捕獲你的錯誤。注：「=」是賦值運算符。 b = 1會設置變量b等於值1。 「==」相等運算符。若是左側等於右側，返回true，不然返回false。

五、在可能的狀況下使用typedef替代macro。固然有時候你沒法避免macro，可是typedef更好。

typedef int* INT_PTR;

INT_PTR a , b;

# define INT_PTR int*;

INT_PTR a , b;

在這個宏定義中，a是一個指向整數的指針，而b是隻有一個整數聲明。使用typedef a和b都是 整數的指針。

六、確保聲明和定義是靜態的，除非您但願從不一樣的文件中調用該函數。

在同一文件函數對其餘函數可見，才稱之爲靜態函數。它限制其餘訪問內部函數，若是咱們但願從外界隱藏該函數。如今咱們並不須要爲內部函數建立頭文件，其餘看不到該函數。

靜態聲明一個函數的優勢包括：

• A）兩個或兩個以上具備相同名稱的靜態函數，可用於在不一樣的文件。
• B）編譯消耗減小，由於沒有外部符號處理。

讓咱們作更好的理解，下面的例子：

/*first_file.c*/

static int foo ( int a )

{

/*Whatever you want to in the function*/

}

/*second_file.c*/

int foo ( int )

int main()

{

	foo();      // This is not a valid function call as the function foo can only be called by any other function within first_file.c where it is defined.

	return 0;

}

七、使用Memoization，以免遞歸重複計算

考慮Fibonacci（斐波那契）問題;

Fibonacci問題是能夠經過簡單的遞歸方法來解決：

int fib ( n )

{

	if ( n == 0 || n == 1 ) {

		return 1;

	}

	else {

		return fib( n - 2 ) + fib ( n - 1 );

	}

}

 

注：在這裏，咱們考慮Fibonacci 系列從1開始，所以，該系列看起來：1，1，2，3，5，8，…

注意：從遞歸樹，咱們計算fib（3）函數2次，fib（2）函數3次。這是相同函數的重複計算。若是n很是大，fib

這個簡單的技術叫作Memoization，能夠被用在遞歸，增強計算速度。

fibonacci 函數Memoization的代碼，應該是下面的這個樣子：

int calc_fib ( int n )

{

	int val[ n ] , i;

	for ( i = 0; i <=n; i++ ) {

		val[ i ] = -1;     	// Value of the first n + 1 terms of the fibonacci terms set to -1

	}

	val[ 0 ] = 1;             	// Value of fib ( 0 ) is set to 1

	val[ 1 ] = 1;			// Value of fib ( 1 ) is set to 1

	return fib( n , val );

}

int fib( int n , int* value )

{

	if ( value[ n ] != -1 ) {

		return value[ n ];              // Using memoization

	}

	else {

		value[ n ] = fib( n - 2 , value ) + fib ( n - 1 , value );          // Computing the fibonacci term

	}

	return value[ n ];                // Returning the value

}

 

這裏calc_fib( n )函數被main()調用。

八、避免懸空指針和野指針

一個指針的指向對象已被刪除，那麼就成了懸空指針。野指針是那些未初始化的指針，須要注意的是野指針不指向任何特定的內存位置。

void dangling_example()

{

	int *dp = malloc ( sizeof ( int ));

	/*........*/

	free( dp );          	// dp is now a dangling pointer

	dp = NULL;		// dp is no longer a dangling pointer

}

void wild_example()

{

	int *ptr;		// Uninitialized pointer

	printf("%u"\n",ptr );

	printf("%d",*ptr );

}

 

當遭遇這些指針，程序一般是」怪異「的表現。

九、 永遠記住釋放你分配給程序的任何內存。上面的例子就是若是釋放dp指針（咱們使用malloc()函數調用）。

原文：fortystones  譯文：oschina