優化C語言代碼

一、選擇合適的算法和數據結構
      應該熟悉算法語言，知道各類算法的優缺點，具體資料請參見相應的參考資料，有不少計算機書籍上都有介紹。將比較慢的順序查找法用較快的二分查找或亂序查找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合併排序或根排序代替，均可以大大提升程序執行的效率。.選擇一種合適的數據結構也很重要，好比你在一堆隨機存放的數中使用了大量的插入和刪除指令，那使用鏈表要快得多。數組與指針語句具備十分緊密的關係，通常來講，指針比較靈活簡潔，而數組則比較直觀，容易理解。對於大部分的編譯器，使用指針比使用數組生成的代碼更短，執行效率更高。可是在Keil中則相反，使用數組比使用的指針生成的代碼更短。。


二、使用盡可能小的數據類型
      可以使用字符型(char)定義的變量，就不要使用整型(int)變量來定義；可以使用整型變量定義的變量就不要用長整型(long int)，能不使用浮點型(float)變量就不要使用浮點型變量。固然，在定義變量後不要超過變量的做用範圍，若是超過變量的範圍賦值，C編譯器並不報錯，但程序運行結果卻錯了，並且這樣的錯誤很難發現。
      在ICCAVR中，能夠在Options中設定使用printf參數，儘可能使用基本型參數(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式說明符)，少用長整型參數(%ld、%lu、%lx和%lX格式說明符)，至於浮點型的參數(%f)則儘可能不要使用，其它C編譯器也同樣。在其它條件不變的狀況下，使用%f參數，會使生成的代碼的數量增長不少，執行速度下降。

三、使用自加、自減指令
      一般使用自加、自減指令和複合賦值表達式(如a-=1及a+=1等)都可以生成高質量的程序代碼，編譯器一般都可以生成inc和dec之類的指令，而使用 a=a+1或a=a-1之類的指令，有不少C編譯器都會生成二到三個字節的指令。在AVR單片適用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書寫方式生成的代碼是同樣的，也可以生成高質量的inc和dec之類的的代碼。

四、減小運算的強度
      可使用運算量小但 功能相同的表達式替換原來複雜的的表達式。以下： (1)、求餘運算。         a=a%8; 能夠改成：         a=a&7; 說明：位操做只需一個指令週期便可完成，而大部分的C編譯器的「%」運算均是調用子程序來完成，代碼長、執行速度慢。一般，只要求是求2n方的餘數，都可使用位操做的方法來代替。 (2)、平方運算         a=pow(a,2.0); 能夠改成：         a=a*a; 說明：在有內置硬件乘法器的單片機中(如51系列)，乘法運算比求平方運算快得多，由於浮點數的求平方是經過調用子程序來實現的，在自帶硬件乘法器的AVR 單片機中，如ATMega163中，乘法運算只需2個時鐘週期就能夠完成。既使是在沒有內置硬件乘法器的AVR單片機中，乘法運算的子程序比平方運算的子程序代碼短，執行速度快。 若是是求3次方，如：         a=pow(a,3.0); 更改成：         a=a*a*a； 則效率的改善更明顯。 (3)、用移位實現乘除法運算         a=a*4;         b=b/4; 能夠改成：         a=a<<2;         b=b>>2; 說明：一般若是須要乘以或除以2n，均可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，若是乘以2n，均可以生成左移的代碼，而乘以其它的整數或除以任何數，均調用乘除法子程序。用移位的方法獲得代碼比調用乘除法子程序生成的代碼效率高。實際上，只要是乘以或除以一個整數，都可以用移位的方法獲得結果，如：         a=a*9 能夠改成：         a=(a<<3)+a 五、循環 (1)、循環語       對於一些不須要循環變量參加運算的任務能夠把它們放到循環外面，這裏的任務包括表達式、函數的調用、指針運算、數組訪問等，應該將沒有必要執行屢次的操做所有集合在一塊兒，放到一個init的初始化程序中進行。 (2)、延時函數： 一般使用的延時函數均採用自加的形式：         void delay (void)         { unsigned int i;         for (i=0;i<1000;i++)         ;         } 將其改成自減延時函數：         void delay (void)         { unsigned int i;             for (i=1000;i>0;i--)         ;         }       兩個函數的延時效果類似，但幾乎全部的C編譯對後一種函數生成的代碼均比前一種代碼少1~3個字節，由於幾乎全部的MCU均有爲0轉移的指令，採用後一種方式可以生成這類指令。在使用while循環時也同樣，使用自減指令控制循環會比使用自加指令控制循環生成的代碼更少1~3個字母。可是在循環中有經過循環變量「i」讀寫數組的指令時，使用預減循環時有可能使數組超界，要引發注意。 (3)while循環和do…while循環 用while循環時有如下兩種循環形式： unsigned int i;         i=0;         while (i<1000)         {             i++;         //用戶程序         } 或： unsigned int i;         i=1000;         do         i--;         //用戶程序         while (i>0);       在這兩種循環中，使用do…while循環編譯後生成的代碼的長度短於while循環。 六、查表       在程序中通常不進行很是複雜的運算，如浮點數的乘除及開方等，以及一些複雜的數學模型的插補運算，對這些即消耗時間又消費資源的運算，應儘可能使用查表的方式，而且將數據表置於程序存儲區。若是直接生成所需的表比較困難，也儘可能在啓了，減小了程序執行過程當中重複計算的工做量。 七、其它 好比使用在線彙編及將字符串和一些常量保存在程序存儲器中，均有利於優化。