C语言代码优化
C语言代码优化是软件开发中非常重要的一方面,通过优化代码可以提高程序的性能和效率。本文将从多方面探讨C语言代码优化的方法和技巧。
1. 重要的80-20规则
80-20规则是软件开发中非常重要的一条规则,它宣称一个典型的程序用80%的时间执行20%的代码。这意味着,作为一个软件开发者,应该将精力集中在识别出能全面提升程序性能的20%的代码上,避免浪费时间和精力在不必要的优化上。
2. 用指针运算代替数组索引
使用指针运算可以提高代码的执行速度和减少内存占用。指针运算可以避免数组索引的复杂运算,从而提高代码的执行速度。下面是一个示例代码,比较了数组索引和指针运算的差异:
数组索引:
for(;;){
a = array[t++];
...
}
指针运算:
p = array;
for(;;){
a = *(p++);
...
}
3. 查表
查表是一种常见的优化方法,游戏程序员通常会在主循环中计算好需要的值,然后在循环中查表。下面是一个示例代码,比较了旧代码和新代码的差异:
旧代码:
long factorial(int i)
{
if (i == 0)
return 1;
else
return i * factorial(i - 1);
}
新代码:
static long factorial_table[] = {1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, /* etc */ };
long factorial(int i)
{
return factorial_table[i];
}
4. 结构体成员的布局
结构体成员的布局非常重要,为了避免内存的空洞,可以将长的类型放在短的前面。
5. 提升循环的性能
提升循环的性能可以通过减少多余的常量计算来实现。例如,不随循环变化的计算可以提前计算好,并存储在变量中,以避免在循环中重复计算。
6. Inline函数
Inline函数可以提高代码的执行速度,通过将函数内部的代码直接插入到调用点,以避免函数调用的开销。但是,Inline函数也会增加代码的长度,需要在优化程序速度和代码长度之间找到平衡。
7. 减少函数调用参数
使用全局变量可以减少函数调用参数的开销,避免了函数调用参数入栈和函数完成后参数出栈所需要的时间。然而,需要谨慎使用全局变量,以免影响程序的模块化和重入。
8. static-把本地函数声明为静态的
将本地函数声明为静态的可以强制使用内部连接,避免了函数定义为外部连接可能带来的影响。
9. 参数、返回值、局部变量尽量使用32bit数据类型
使用32bit数据类型可以提高代码的执行速度,因为多数ARM处理器的操作都是32bit的。同时,使用32bit数据类型也可以保证边界对齐。
C语言代码优化需要从多方面入手,包括优化算法、减少函数调用、使用Inline函数、减少循环的常量计算等。只有通过合理的优化,可以提高程序的性能和效率。