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代碼優化案例c語言

發布時間: 2022-09-13 08:13:26

『壹』 這個c語言代碼如何優化

void lower(char *s)
{
while(*s)
{
if(*s>='A'&&*s<='Z')
*s=*s-'A'+'a';
s++;
}
}

『貳』 幾種C語言優化代碼技巧

以下內容摘自李亞鋒先生的《經典C面試真題精講》
1.結構體設計為成員最長類型長度的整數倍;
2.減少函數參數的個數,不需要返回值的函數定義為void類型;
3.if...else....多條件分支語句中,把出現頻率高的條件放在前面;
4.同時聲明多個相同類型變數優於分別單獨聲明變數;
5.減少定義全局變數;
6.使用#define定義常量和小的函數實現;
7.有些情況嵌套匯編語句效率更高;
8.佔用大的存儲空間可以減少執行時間,同理時間也可以換取空間;
9提高程序演算法效率;

『叄』 簡單C語言代碼求優化

我也沒細想,提一個我覺得可行的吧,你在循環里先判斷輸入是0還是1,然後0和1里分別處理,這樣就不用所有情況都做判斷了,可以節省一半的時間

『肆』 優化下列代碼並簡述原因

1、案例描述

某日,在JavaEye上看到一道面試題,題目是這樣的:請對以下的代碼進行優化

[java] view plainprint?
for (int i = 0; i < 1000; i++)
for (int j = 0; j < 100; j++)
for (int k = 0; k < 10; k++)
testFunction (i, j, k);
2、案例分析
從上述代碼案例可以看出,不論如何優化,testFunction()執行的次數都是相同的,該部分是不存在優化的可能。那麼優化只能從循環變數i,j,k的實例化、初始化、比較、自增等耗時方面來進行分析。首先,分析原題代碼循環變數在以上方面的耗時情況:

變數
實例化(次數)
初始化(次數)
比較(次數)
自增(次數)

i
1
1
1000
1000

j
1000
1000
1000*100
1000*100

k
1000*100
1000*100
1000*100*10
1000*100*10
目的:該代碼性能優化就是要盡可能地減少循環變數i、j、k的實例化、初始化、比較、自增的次數,同時不引起其他可能的耗時運算。
3、解決過程

優化方案①:

[java] view plainprint?
for (int i = 0; i < 10; i++)
for (int j = 0; j < 100; j++)
for (int k = 0; k < 1000; k++)
testFunction (k, j, i);

該方案主要是將循環次數少的放在外面,循環次數多的放在里層,這樣可以最大程度地減少相關循環變數的實例化次數、初始化次數等,方案耗時情況如下:

變數
實例化(次數)
初始化(次數)
比較(次數)
自增(次數)

i
1
1
10
10

j
10
10
10*100
10*100

k
10*100
10*100
10*100*1000
10*100*1000

優化方案②:

[java] view plainprint?
int i, j, k;
for (i = 0; i < 10; i++)
for (j = 0; j < 100; j++)
for (k = 0; k < 1000; k++)
testFunction (k, j, i);

該方案主要是在方案①的基礎上,將循環變數的實例化放在循環外,這樣可以進一步減少實例化次數,耗時情況如下表:

變數
實例化(次數)
初始化(次數)
比較(次數)
自增(次數)

i
1
1
10
10

j
1
10
10*100
10*100

k
1
10*100
10*100*1000
10*100*1000
註:方案②的優勢體現在若將i、j、k的數值提高更多的,其提升的效果才更明顯。
4、測試代碼

[java] view plainprint?
public class Test {
public static void main(String[] args){
// testA();
// testB();
testC();
}

public static void testA(){
long start = System.nanoTime();
for(int i = 0; i < 10; i++)
for(int j = 0; j < 1000; j++)
for(int k = 0; k < 10000; k++)
;
System.out.println("testA time>>"+(System.nanoTime()-start)+"ns");
}

public static void testB(){
long start = System.nanoTime();
for(int i = 0; i < 10000; i++)
for(int j = 0; j < 1000; j++)
for(int k = 0; k < 10; k++)
;
System.out.println("testB time>>"+(System.nanoTime()-start)+"ns");
}

public static void testC(){
long start = System.nanoTime();
int i, j, k;
for(i = 0; i < 10; i++)
for(j = 0; j < 1000; j++)
for(k = 0; k < 10000; k++)
;
System.out.println("testC time>>"+(System.nanoTime()-start)+"ns");
}
}

『伍』 這樣一小段C語言代碼(匯編得來的),怎麼優化代碼。完全不懂這是什麼思路,想干什麼

看不出這個代碼片段的用途,好多匯編語句跟上下文有關。簡單優化一下易讀性:

//num2、num3為已知數
{
swap(num2,num3);//交換的意思,貌似swap不是標准函數
if((num3+num2-0x83)&1)num3++;
elsenum2++;
}

『陸』 C程序性能優化:20個實驗與達人技巧

作者將C高效編程的心得濃縮於20個技巧,並將這些技巧通過實驗的方式進行講解,簡明易懂,使人印象深刻。《》書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠從理論上得以提高,而且還能夠輕松地在實踐中應用。 ·演算法導論(超過50萬人閱讀的演算法聖經!) ·謝謝你離開我(張小嫻最新散文)內容簡介《》從CPU與編譯器的運行機制講起,帶領讀者一步步了解程序的執行成本、編譯器的優化選項等,總結出許多C程序性能優化的技巧,並以實驗的方式進行了講解,簡明易懂,使人印象深刻。書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠了解代碼優化的原理,還能夠輕松地在實踐中應用。 《》適合有一定基礎的C語言編程人員閱讀。作者精通高效編程,其開發的C編譯器,不僅適用於16位及32位系統,還能在GPU中對視頻數據進行實時編譯。作者將C高效編程的心得濃縮於20個技巧,並將這些技巧通過實驗的方式進行講解,簡明易懂,使人印象深刻。《》書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠從理論上得以提高,而且還能夠輕松地在實踐中應用。 ·演算法導論(超過50萬人閱讀的演算法聖經!) ·謝謝你離開我(張小嫻最新散文)內容簡介《》從CPU與編譯器的運行機制講起,帶領讀者一步步了解程序的執行成本、編譯器的優化選項等,總結出許多C程序性能優化的技巧,並以實驗的方式進行了講解,簡明易懂,使人印象深刻。書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠了解代碼優化的原理,還能夠輕松地在實踐中應用。 《》適合有一定基礎的C語言編程人員閱讀。作者精通高效編程,其開發的C編譯器,不僅適用於16位及32位系統,還能在GPU中對視頻數據進行實時編譯。作者將C高效編程的心得濃縮於20個技巧,並將這些技巧通過實驗的方式進行講解,簡明易懂,使人印象深刻。《》書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠從理論上得以提高,而且還能夠輕松地在實踐中應用。 ·演算法導論(超過50萬人閱讀的演算法聖經!) ·謝謝你離開我(張小嫻最新散文)內容簡介《》從CPU與編譯器的運行機制講起,帶領讀者一步步了解程序的執行成本、編譯器的優化選項等,總結出許多C程序性能優化的技巧,並以實驗的方式進行了講解,簡明易懂,使人印象深刻。書中帶有大量的代碼實例,使讀者不僅能夠了解代碼優化的原理,還能夠輕松地在實踐中應用。 《》適合有一定基礎的C語言編程人員閱讀。

『柒』 C語言代碼優化,下面這個函數是矩陣相乘,還能怎樣優化

第一層循環:i<a.data+a.row*a.col
a.data+a.row*a.col 的值放在一個變數里:int temp1 = a.data+a.row*a.col;
i<temp1

『捌』 如何優化你的C代碼

一、程序結構的優化
1、程序的書寫結構
雖然書寫格式並不會影響生成的代碼質量,但是在實際編寫程序時還是應該尊循一定的書寫規則,一個書寫清晰、明了的程序,有利於以後的維護。在書寫程序時,特別是對於While、for、do…while、if…elst、switch…case等語句或這些語句嵌套組合時,應採用「縮格」的書寫形式,

2、標識符
程序中使用的用戶標識符除要遵循標識符的命名規則以外,一般不要用代數符號(如a、b、x1、y1)作為變數名,應選取具有相關含義的英文單詞(或縮寫)或漢語拼音作為標識符,以增加程序的可讀性,如:count、number1、red、work等。

3、程序結構
C語言是一種高級程序設計語言,提供了十分完備的規范化流程式控制制結構。因此在採用C語言設計單片機應用系統程序時,首先要注意盡可能採用結構化的程序設計方法,這樣可使整個應用系統程序結構清晰,便於調試和維護。於一個較大的應用程序,通常將整個程序按功能分成若干個模塊,不同模塊完成不同的功能。各個模塊可以分別編寫,甚至還可以由不同的程序員編寫,一般單個模塊完成的功能較為簡單,設計和調試也相對容易一些。在C語言中,一個函數就可以認為是一個模塊。所謂程序模塊化,不僅是要將整個程序劃分成若干個功能模塊,更重要的是,還應該注意保持各個模塊之間變數的相對獨立性,即保持模塊的獨立性,盡量少使用全局變數等。對於一些常用的功能模塊,還可以封裝為一個應用程序庫,以便需要時可以直接調用。但是在使用模塊化時,如果將模塊分成太細太小,又會導致程序的執行效率變低(進入和退出一個函數時保護和恢復寄存器佔用了一些時間)。

4、定義常數
在程序化設計過程中,對於經常使用的一些常數,如果將它直接寫到程序中去,一旦常數的數值發生變化,就必須逐個找出程序中所有的常數,並逐一進行修改,這樣必然會降低程序的可維護性。因此,應盡量當採用預處理命令方式來定義常數,而且還可以避免輸入錯誤。

5、減少判斷語句
能夠使用條件編譯(ifdef)的地方就使用條件編譯而不使用if語句,有利於減少編譯生成的代碼的長度,能夠不用判斷語句則少用判斷用語句。

6、表達式
對於一個表達式中各種運算執行的優先順序不太明確或容易混淆的地方,應當採用圓括弧明確指定它們的優先順序。一個表達式通常不能寫得太復雜,如果表達式太復雜,時間久了以後,自己也不容易看得懂,不利於以後的維護。

7、函數
對於程序中的函數,在使用之前,應對函數的類型進行說明,對函數類型的說明必須保證它與原來定義的函數類型一致,對於沒有參數和沒有返回值類型的函數應加上「void」說明。如果果需要縮短代碼的長度,可以將程序中一些公共的程序段定義為函數,在Keil中的高級別優化就是這樣的。如果需要縮短程序的執行時間,在程序調試結束後,將部分函數用宏定義來代替。注意,應該在程序調試結束後再定義宏,因為大多數編譯系統在宏展開之後才會報錯,這樣會增加排錯的難度。

8、盡量少用全局變數,多用局部變數。
因為全局變數是放在數據存儲器中,定義一個全局變數,MCU就少一個可以利用的數據存儲器空間,如果定義了太多的全局變數,會導致編譯器無足夠的內存可以分配。而局部變數大多定位於MCU內部的寄存器中,在絕大多數MCU中,使用寄存器操作速度比數據存儲器快,指令也更多更靈活,有利於生成質量更高的代碼,而且局部變數所的佔用的寄存器和數據存儲器在不同的模塊中可以重復利用。

9、設定合適的編譯程序選項
許多編譯程序有幾種不同的優化選項,在使用前應理解各優化選項的含義,然後選用最合適的一種優化方式。通常情況下一旦選用最高級優化,編譯程序會近乎病態地追求代碼優化,可能會影響程序的正確性,導致程序運行出錯。因此應熟悉所使用的編譯器,應知道哪些參數在優化時會受到影響,哪些參數不會受到影響。
在ICCAVR中,有「Default」和「Enable Code Compression」兩個優化選項。
在CodeVisionAVR中,「Tiny」和「small」兩種內存模式。
在IAR中,共有7種不同的內存模式選項。
在GCCAVR中優化選項更多,一不小心更容易選到不恰當的選項。

二、代碼的優化
1、選擇合適的演算法和數據結構
應該熟悉演算法語言,知道各種演算法的優缺點,具體資料請參見相應的參考資料,有很多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、合並排序或根排序代替,都可以大大提高程序執行的效率。.選擇一種合適的數據結構也很重要,比如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。
數組與指針語句具有十分密碼的關系,一般來說,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。但是在Keil中則相反,使用數組比使用的指針生成的代碼更短。。

3、使用盡量小的數據類型
能夠使用字元型(char)定義的變數,就不要使用整型(int)變數來定義;能夠使用整型變數定義的變數就不要用長整型(long int),能不使用浮點型(float)變數就不要使用浮點型變數。當然,在定義變數後不要超過變數的作用范圍,如果超過變數的范圍賦值,C編譯器並不報錯,但程序運行結果卻錯了,而且這樣的錯誤很難發現。
在ICCAVR中,可以在Options中設定使用printf參數,盡量使用基本型參數(%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)則盡量不要使用,其它C編譯器也一樣。在其它條件不變的情況下,使用%f參數,會使生成的代碼的數量增加很多,執行速度降低。

4、使用自加、自減指令
通常使用自加、自減指令和復合賦值表達式(如a-=1及a+=1等)都能夠生成高質量的程序代碼,編譯器通常都能夠生成inc和dec之類的指令,而使用a=a+1或a=a-1之類的指令,有很多C編譯器都會生成二到三個位元組的指令。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一樣的,也能夠生成高質量的inc和dec之類的的代碼。

5、減少運算的強度
可以使用運算量小但功能相同的表達式替換原來復雜的的表達式。如下:

(1)、求余運算。
a=a%8;
可以改為:
a=a&7;
說明:位操作只需一個指令周期即可完成,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。通常,只要求是求2n方的余數,均可使用位操作的方法來代替。

(2)、平方運算
a=pow(a,2.0);
可以改為:
a=a*a;
說明:在有內置硬體乘法器的單片機中(如51系列),乘法運算比求平方運算快得多,因為浮點數的求平方是通過調用子程序來實現的,在自帶硬體乘法器的AVR單片機中,如ATMega163中,乘法運算只需2個時鍾周期就可以完成。既使是在沒有內置硬體乘法器的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。

如果是求3次方,如:
a=pow(a,3.0);
更改為:
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;
可以改為:
a=a<<2;
b=b>>2;
說明:通常如果需要乘以或除以2n,都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中,如果乘以2n,都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。用移位的方法得到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,均可以用移位的方法得到結果,如:
a=a*9
可以改為:
a=(a<<3)+a

6、循環
(1)、循環語
對於一些不需要循環變數參加運算的任務可以把它們放到循環外面,這里的任務包括表達式、函數的調用、指針運算、數組訪問等,應該將沒有必要執行多次的操作全部集合在一起,放到一個init的初始化程序中進行。

(2)、延時函數:
通常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++)
;
}
將其改為自減延時函數:
void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=1000;i>0;i--)
;
}
兩個函數的延時效果相似,但幾乎所有的C編譯對後一種函數生成的代碼均比前一種代碼少1~3個位元組,因為幾乎所有的MCU均有為0轉移的指令,採用後一種方式能夠生成這類指令。
在使用while循環時也一樣,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。
但是在循環中有通過循環變數「i」讀寫數組的指令時,使用預減循環時有可能使數組超界,要引起注意。

(3)while循環和do…while循環
用while循環時有以下兩種循環形式:
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。

7、查表
在程序中一般不進行非常復雜的運算,如浮點數的乘除及開方等,以及一些復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,應盡量使用查表的方式,並且將數據表置於程序存儲區。如果直接生成所需的表比較困難,也盡量在啟動時先計算,然後在數據存儲器中生成所需的表,後以在程序運行直接查表就可以了,減少了程序執行過程中重復計算的工作量。

『玖』 請高手們幫忙優化一段FOR 循環的 代碼,,C語言

weightedSample(F2D* w)
{
I2D *bin;
F2D *seed;
int n, i, j;
n = w->height;
seed = randWrapper(n, 1);
bin = iSetArray(n, 1, 0);
for(i=0; i<n; i++)
{
for(j=0; j<n; j++)
{
if(asubsref(seed,j) > 0)
{//這里加括弧只為了你好看
asubsref(bin,j) = asubsref(bin,j) + 1;
}
asubsref(seed,j) = asubsref(seed,j) - asubsref(w,i);//將下面的j內循環放在這里就少循環i*j次了
}
/*注釋掉 for(j=0; j<n; j++)
asubsref(seed,j) = asubsref(seed,j) - asubsref(w,i);*/
}
free(seed);
return bin;
}