計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語(yǔ)言高效編程的四招技巧

　　第二招：數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題

　　現(xiàn)在我們演繹高效C語(yǔ)言編寫的第二招--采用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)之母，沒(méi)有數(shù)學(xué)的依據(jù)和基礎(chǔ)，就沒(méi)有計(jì)算機(jī)的發(fā)展，所以在編寫程序的時(shí)候，采用一些數(shù)學(xué)方法會(huì)對(duì)程序的執(zhí)行效率有數(shù)量級(jí)的提高。舉例如下，求 1~100的和。

　　方法E：

　　int I , j;

　　for (I = 1 ;I<=100; I ++)

　　{

　　j += I;

　　}

　　方法F：

　　int I;

　　I = (100 * (1+100)) / 2

　　這個(gè)例子是我印象最深的一個(gè)數(shù)學(xué)用例，是我的計(jì)算機(jī)啟蒙老師考我的。當(dāng)時(shí)我只有小學(xué)三年級(jí)，可惜我當(dāng)時(shí)不知道用公式 N×(N+1)/ 2 來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。方法E循環(huán)了100次才解決問(wèn)題，也就是說(shuō)最少用了100個(gè)賦值，100個(gè)判斷，200個(gè)加法(I和j);而方法F僅僅用了1個(gè)加法，1次乘法，1次除法。效果自然不言而喻。所以，現(xiàn)在我在編程序的時(shí)候，更多的是動(dòng)腦筋找規(guī)律，最大限度地發(fā)揮數(shù)學(xué)的威力來(lái)提高程序運(yùn)行的效率。

　　第三招：使用位操作

　　實(shí)現(xiàn)高效的C語(yǔ)言編寫的第三招——使用位操作。減少除法和取模的運(yùn)算。在計(jì)算機(jī)程序中，數(shù)據(jù)的位是可以操作的最小數(shù)據(jù)單位，理論上可以用"位運(yùn)算"來(lái)完成所有的運(yùn)算和操作。一般的位操作是用來(lái)控制硬件的，或者做數(shù)據(jù)變換使用，但是，靈活的位操作可以有效地提高程序運(yùn)行的效率。舉例如下：

　　方法G：

　　int I,J;

　　I = 257 /8;

　　J = 456 % 32;

　　方法H：

　　int I,J;

　　I = 257 >>3;

　　J = 456 - (456 >> 4 << 4);

　　在字面上好像H比G麻煩了好多，但是，仔細(xì)查看產(chǎn)生的匯編代碼就會(huì)明白，方法G調(diào)用了基本的取模函數(shù)和除法函數(shù)，既有函數(shù)調(diào)用，還有很多匯編代碼和寄存器參與運(yùn)算;而方法H則僅僅是幾句相關(guān)的匯編，代碼更簡(jiǎn)潔，效率更高。當(dāng)然，由于編譯器的不同，可能效率的差距不大，但是，以我目前遇到的MS C、ARM C 來(lái)看，效率的差距還是不小。相關(guān)匯編代碼就不在這里列舉了。

　　運(yùn)用這招需要注意的是，因?yàn)镃PU的不同而產(chǎn)生的問(wèn)題。比如說(shuō)，在PC上用這招編寫的程序，并在PC上調(diào)試通過(guò)，在移植到一個(gè)16位機(jī)平臺(tái)上的時(shí)候，可能會(huì)產(chǎn)生代碼隱患。所以只有在一定技術(shù)進(jìn)階的基礎(chǔ)下才可以使用這招。

　　第四招：匯編嵌入

　　高效C語(yǔ)言編程的必殺技，第四招——嵌入?yún)R編�！霸谑煜�匯編語(yǔ)言的人眼里，C語(yǔ)言編寫的程序都是垃圾”。這種說(shuō)法雖然偏激了一些，但是卻有它的道理。匯編語(yǔ)言是效率最高的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，但是，不可能靠著它來(lái)寫一個(gè)操作系統(tǒng)吧?所以，為了獲得程序的高效率，我們只好采用變通的方法嵌入?yún)R編，混合編程。舉例如下，將數(shù)組一賦值給數(shù)組二，要求每一字節(jié)都相符。

　　char string1[1024],string2[1024];

　　方法I：

　　int I;

　　for (I =0 ;I<1024;I++)

　　*(string2 + I) = *(string1 + I)

　　方法J：

　　#ifdef _PC_

　　int I;

　　for (I =0 ;I<1024;I++)

　　*(string2 + I) = *(string1 + I);

　　#else

　　#ifdef _ARM_

　　__asm

　　{

　　MOV R0,string1

　　MOV R1,string2

　　MOV R2,#0

　　loop:

　　LDMIA R0!, [R3-R11]

　　STMIA R1!, [R3-R11]

　　ADD R2,R2,#8

　　CMP R2, #400

　　BNE loop

　　}

　　#endif

　　方法I是最常見(jiàn)的方法，使用了1024次循環(huán);方法J則根據(jù)平臺(tái)不同做了區(qū)分，在ARM平臺(tái)下，用嵌入?yún)R編僅用128次循環(huán)就完成了同樣的操作。這里有朋友會(huì)說(shuō)，為什么不用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存拷貝函數(shù)呢?這是因?yàn)樵谠磾?shù)據(jù)里可能含有數(shù)據(jù)為0的字節(jié)，這樣的話，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)會(huì)提前結(jié)束而不會(huì)完成我們要求的操作。這個(gè)例程典型應(yīng)用于LCD數(shù)據(jù)的拷貝過(guò)程。根據(jù)不同的CPU，熟練使用相應(yīng)的嵌入?yún)R編，可以大大提高程序執(zhí)行的效率。

　　雖然是必殺技，但是如果輕易使用會(huì)付出慘重的代價(jià)。這是因?yàn)�，使用了嵌入�(yún)R編，便限制了程序的可移植性，使程序在不同平臺(tái)移植的過(guò)程中，臥虎藏龍，險(xiǎn)象環(huán)生!同時(shí)該招數(shù)也與現(xiàn)代軟件工程的思想相違背，只有在迫不得已的情況下才可以采用。切記，切記。