C语言高效编程的四大绝招[2]

第二招：数学方法解决问题

　　现在我们演绎高效C语言编写的第二招--采用数学方法来解决问题。数学是电脑之母，没有数学的依据和基础，就没有电脑的发展，所以在编写程式的时候，采用一些数学方法会对程式的执行效率有数量级的提高。举例如下，求 1~100的和。

　　方法E：

　　_NOBR> _CODE>int I , j;
　　for (I = 1 ;I<=100; I ）
　　{
　　j = I;
　　}_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　方法F

　　_NOBR> _CODE>int I;
　　I = (100 * (1 100)) / 2_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　这个例子是我印象最深的一个数学用例，是我的电脑启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级，可惜我当时不知道用公式 N×（N 1）/ 2 来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题，也就是说最少用了100个赋值，100个判断，200个加法（I和j）；而方法F仅仅用了1个加法，1次乘法，1次除法。效果自然不言而喻。所以，现在我在编程式的时候，更多的是动脑筋找规律，最大限度地发挥数学的威力来提高程式运行的效率。

　　第三招：使用位操作

　　实现高效的C语言编写的第三招——使用位操作。减少除法和取模的运算。在电脑程式中数据的位是能够操作的最小数据单位，理论上能够用"位运算"来完成任何的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的，或做数据变换使用，但是，灵活的位操作能够有效地提高程式运行的效率。举例如下：

　　方法G

　　_NOBR> _CODE>int I,J;
　　I = 257 /8;
　　J = 456 % 32;_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　方法H

　　_NOBR> _CODE>int I,J;
　　I = 257 >>3;
　　J = 456 - (456 >> 4 << 4);_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　在字面上似乎H比G麻烦了好多，但是，仔细查看产生的汇编代码就会明白，方法G调用了基本的取模函数和除法函数，既有函数调用，更有很多汇编代码和寄存器参和运算；而方法H则仅仅是几句相关的汇编，代码更简洁，效率更高。当然，由于编译器的不同，可能效率的差距不大，但是，以我现在碰到的MS C ,ARM C 来看，效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。

　　运用这招需要注意的是，因为CPU的不同而产生的问题。比如说，在PC上用这招编写的程式，并在PC上调试通过，在移植到一个16位机平台上的时候，可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才能够使用这招。

　　第四招：汇编嵌入

　　高效C语言编程的必杀技，第四招——嵌入汇编。"在熟悉汇编语言的人眼里，C语言编写的程式都是垃圾"。这种说法虽然偏激了一些，但是却有他的道理。汇编语言是效率最高的电脑语言，但是，不可能靠着他来写一个操作系统吧?所以，为了获得程式的高效率，我们只好采用变通的方法--嵌入汇编，混合编程。举例如下，将数组一赋值给数组二,需要每一字节都相符。

　　_NOBR> _CODE>char string1[1024],string2[1024];_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　方法I

　　_NOBR> _CODE>int I;
　　for (I =0 ;I<1024;I )
　　*(string2 I) = *(string1 I)_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　方法J

　　_NOBR> _CODE>#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_CODE>
　　
　　_NOBR>

　　方法I是最常见的方法，使用了1024次循环；方法J则根据平台不同做了区分，在ARM平台下，用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有朋友会说，为什么不用标准的内存拷贝函数呢?这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节，这样的话，标准库函数会提前结束而不会完成我们需要的操作。这个例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CPU，熟练使用相应的嵌入汇编，能够大大提高程式执行的效率。

　　虽然是必杀技，但是假如轻易使用会付出惨重的代价。这是因为，使用了嵌入汇编，便限制了程式的可移植性，使程式在不同平台移植的过程中，卧虎藏龙，险象环生！同时该招数也和现代软件工程的思想相违背，只有在迫不得已的情况下才能够采用。

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