如何優(yōu)化C語(yǔ)言(單片機) ？

1、選擇合適的算法和數據結構

應該熟悉算法語(yǔ)言，知道各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，具體資料請參見(jiàn)相應的參考資料，有很多計算機書(shū)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、合并排序或根排序代替，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(yǔ)句具有十分密碼的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，指針比較靈活簡(jiǎn)潔，而數組則比較直觀(guān)，容易理解。對于大部分的編譯器，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。

2、使用盡量小的數據類(lèi)型

能夠使用字符型(char)定義的變量，就不要使用整型(int)變量來(lái)定義;能夠使用整型變量定義的變量就不要用長(cháng)整型(long int)，能不使用浮點(diǎn)型(float)變量就不要使用浮點(diǎn)型變量。當然，在定義變量后不要超過(guò)變量的作用范圍，如果超過(guò)變量的范圍賦值，C編譯器并不報錯，但程序運行結果卻錯了，而且這樣的錯誤很難發(fā)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(shuō)明符)，少用長(cháng)整型參數(%ld、%lu、%lx和%lX格式說(shuō)明符)，至于浮點(diǎn)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(huì )使生成的代碼的數量增加很多，執行速度降低。

3、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(zhì)量的程序代碼，編譯器通常都能夠生成inc和dec之類(lèi)的指令，而使用a=a+1或a=a-1之類(lèi)的指令，有很多C編譯器都會(huì )生成二到三個(gè)字節的指令。在A(yíng)VR單片適用的ICCAVR,GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書(shū)寫(xiě)方式生成的代碼是一樣的，也能夠生成高質(zhì)量的inc和dec之類(lèi)的的代碼。

4、減少運算的強度，本人深有感觸

可以使用運算量小但功能相同的表達式替換原來(lái)復雜的的表達式。如下：

(1)、求余運算。

a=a%8;

可 以改為：

a=a7;

說(shuō)明：位操作只需一個(gè)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(lái)完成，代碼長(cháng)、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(lái)代替。

(2)、平方運算

a=pow(a,2.0);

可以改為：

a=a*a;

說(shuō)明：在有內置硬件乘法器的單片機中(如51系列)，乘法運算比求平方運算快得多，因為浮點(diǎn)數的求平方是通過(guò)調用子程序來(lái)實(shí)現的，在自帶硬件乘法器的AVR單片機中，如ATMega163中，乘法運算只需2個(gè)時(shí)鐘周期就可以完成。既使是在沒(méi)有內置硬件乘法器的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(shí)現乘除法運算

a=a*4;

b=b/4;

可以改為：

a=a2;

b=b>>2;