代碼的美麗不僅僅是找到一個給定的問題的解決方案,還包括它的簡單性,有效性,緊湊性和效率,那么我們要如何才能提高C程序效率呢?現在我們現在就去看看提高C程序效率的方法。
本文向你介紹規范你的C代碼的10種方法。
1.避免不必要的函數調用
考慮下面的2個函數:
?
{
int?i;
for?(?i?=?0;?i?<?strlen?(?str?);?i++){
printf("%c",str[?i?]?);
}
}
void?str_print1?(?char?*str?)?
{?
int?len;?
len?=?strlen?(?str?);?
for?(?i?=?0;?i?<?len;?i++){?
printf("%c",str[?i?]?);?
}?
}
請注意 這兩個函數的功能相似。然而,第一個函數調用strlen()函數多次,而第二個函數只調用函數strlen()一次。因此第一個函數性能明顯比第二個好。
?
2.避免不必要的內存引用
這次我們再用2個例子來對比解釋:
?
{?
*num1?=?*num2;?
*num1?+=?*num2;?
return?*num1;?
}
int?multiply1?(?int?*num1?,?int?*num2?)?
{?
*num1?=?2?**num2;?
return?*num1;?
}
同樣,這兩個函數具有類似的功能。所不同的是在第一個函數( 1 for reading *num1 , 2 for reading *num2 and 2 for writing to *num1)有5個內存的引用,而在第二個函數是只有2個內存引用(one for reading *num2 and one for writing to *num1)?,F在你認為哪一個好些?
?
3.節約內存(內存對齊和填充的概念)
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char?c;
int?i;
short?s;
}str_1;
struct?{?
char?c;?
short?s;?
int?i;?
}str_2;
假設一個字符需要1個字節,short占用2個字節和int需要4字節的內存。起初,我們會認為上面定義的結構是相同的,因此占據相同數量的內存。然而,而str_1占用12個字節,第二個結構只需要8個字節?這怎么可能呢?
?
請注意,在第一個結構,3個不同的4個字節被分配到三種數據類型,而在第二個結構的前4個自己char和short可以被采用,int可以采納在第二個的4個字節邊界(一共8個字節)。
4.使用無符號整數,而不是整數的,如果你知道的值將永遠是否定的。
有些處理器可以處理無符號的整數比有符號整數的運算速度要快。(這也是很好的實踐,幫助self-documenting代碼)。
5.在一個邏輯條件語句中常數項永遠在左側。
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if?(x?=?1?){
xx?=?x+?2;
printf("%d",?x);?//?Output?is?3
}
int?x?=?4;?
if?(?1?=?x){?
xx?=?x+?2;?
printf("%d",?x);?//?Compilation?error?
}
使用“=”賦值運算符,替代“==”相等運算符,這是個常見的輸入錯誤。 常數項放在左側,將產生一個編譯時錯誤,讓你輕松捕獲你的錯誤。注:“=”是賦值運算符。 b = 1會設置變量b等于值1。 “==”相等運算符。如果左側等于右側,返回true,否則返回false。
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6.在可能的情況下使用typedef替代macro。當然有時候你無法避免macro,但是typedef更好。
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INT_PTR?a,?b;
#?define?INT_PTR?int*;
INT_PTR?a,?b;?
在這個宏定義中,a是一個指向整數的指針,而b是只有一個整數聲明。使用typedef a和b都是 整數的指針。
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7.確保聲明和定義是靜態的,除非您希望從不同的文件中調用該函數。
在同一文件函數對其他函數可見,才稱之為靜態函數。它限制其他訪問內部函數,如果我們希望從外界隱藏該函數。現在我們并不需要為內部函數創建頭文件,其他看不到該函數。
靜態聲明一個函數的優點包括:
A)兩個或兩個以上具有相同名稱的靜態函數,可用于在不同的文件。
B)編譯消耗減少,因為沒有外部符號處理。
讓我們做更好的理解,下面的例子:
?
static?int?foo?(?int?a?)
{
/*Whatever?you?want?to?in?the?function*/
}
/*second_file.c*/
int?foo?(?int?)
int?main()
{
foo();?//?This?is?not?a?valid?function?call?as?the?function?foo?can?only?be?called?by?any?other?function?within?first_file.c?where?it?is?defined.
return?0;
}?
8.使用Memoization,以避免遞歸重復計算
?
考慮Fibonacci(斐波那契)問題;Fibonacci問題是可以通過簡單的遞歸方法來解決:
?
{
if?(?n?==?0?n?==?1?){
return?1;
}
else?{
return?fib(?n?-?2?)+?fib?(?n?-?1?);
}
}?
注:在這里,我們考慮Fibonacci 系列從1開始,因此,該系列看起來:1,1,2,3,5,8,...
?
注意:從遞歸樹,我們計算fib(3)函數2次,fib(2)函數3次。這是相同函數的重復計算。如果n非常大,fib<n(i)函數增長i<n。解決這一問題的快速方法將是計算函數值1次,存儲在一些地方,需要時計算,而非一直重復計算。
這個簡單的技術叫做Memoization,可以被用在遞歸,加強計算速度。
fibonacci 函數Memoization的代碼,應該是下面的這個樣子:
?
{
int?val[?n?]?,?i;
for?(?i?=?0;?i?<=n;?i++){
val[?i?]?=?-1;?//?Value?of?the?first?n?+?1?terms?of?the?fibonacci?terms?set?to?-1
}
val[?0?]?=?1;?//?Value?of?fib?(?0?)?is?set?to?1
val[?1?]?=?1;?//?Value?of?fib?(?1?)?is?set?to?1
return?fib(?n?,val?);
}
int?fib(?int?n?,?int*value?)
{
if?(value[?n?]?!=?-1?){
return?value[?n?];?//?Using?memoization
}
else?{
value[?n?]?=?fib(?n?-?2?,value?)+?fib?(?n?-?1?,value?);?//?Computing?the?fibonacci?term
}
return?value[?n?];?//?Returning?the?value
}?
這里calc_fib( n )函數被main()調用。
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9.避免懸空指針和野指針
一個指針的指向對象已被刪除,那么就成了懸空指針。野指針是那些未初始化的指針,需要注意的是野指針不指向任何特定的內存位置。
?
{
int?*dp?=?malloc?(?sizeof?(?int?));
/*........*/
free(?dp?);?//?dp?is?now?a?dangling?pointer
dp?=?NULL;?//?dp?is?no?longer?a?dangling?pointer
}
void?wild_example()?
{?
int?*ptr;?//?Uninitialized?pointer?
printf("%u"/n",ptr?);?
printf("%d",*ptr?);?
}
當遭遇這些指針,程序通常是”怪異“的表現。
?
10. 永遠記住釋放你分配給程序的任何內存。上面的例子就是如果釋放dp指針(我們使用malloc()函數調用)。
本文中小編主要為大家介紹了提高C程序效率的方法,想要規范你的C代碼就趕緊動手學起來吧!希望對大家有所幫助。
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