如何優(yōu)化C語(yǔ)言代碼

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。

2、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。

3、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。

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(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單片機適用的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。

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(lái)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(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=a<<2;
    b=b>>2;
說(shuō)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(shí)際上，
只要是乘以或除以一個(gè)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(huán)
(1)、循環(huán)語(yǔ)
    對于一些不需要循環(huán)變量參加運算的任務(wù)可以把它們放到循環(huán)外面，這里的任務(wù)包
括表達式、函數的調用、指針運算、數組訪(fǎng)問(wèn)等，應該將沒(méi)有必要執行多次的操作
全部集合在一起，放到一個(gè)init的初始化程序中進(jìn)行。

(2)、延時(shí)函數：
    通常使用的延時(shí)函數均采用自加的形式：
    void delay (void)
    {
unsigned int i;
    for (i=0;i<1000;i++)
   
    }
將其改為自減延時(shí)函數：
    void delay (void)
    {
unsigned int i;
        for (i=1000;i>0;i--)
   
    }
兩個(gè)函數的延時(shí)效果相似，但幾乎所有的C編譯對后一種函數生成的代碼均比前一
種代碼少1~3個(gè)字節，因為幾乎所有的MCU均有為0轉移的指令，采用后一種方式能
夠生成這類(lèi)指令。
在使用while循環(huán)時(shí)也一樣，使用自減指令控制循環(huán)會(huì )比使用自加指令控制循環(huán)生
成的代碼更少1~3個(gè)字節。
但是在循環(huán)中有通過(guò)循環(huán)變量“i”讀寫(xiě)數組的指令時(shí)，使用預減循環(huán)時(shí)有可能使
數組超界，要引起注意。

(3)while循環(huán)和do…while循環(huán)
用while循環(huán)時(shí)有以下兩種循環(huán)形式：
unsigned int i;
    i=0;
    while (i<1000)
    {
        i++;
   //用戶(hù)程序
    }
或：
unsigned int i;
    i=1000;
    do
    i--;
    //用戶(hù)程序
    while (i>0);
在這兩種循環(huán)中，使用do…while循環(huán)編譯后生成的代碼的長(cháng)度短于while循環(huán)。

7、查表
    在程序中一般不進(jìn)行非常復雜的運算，如浮點(diǎn)數的乘除及開(kāi)方等，以及一些復雜的
數學(xué)模型的插補運算，對這些即消耗時(shí)間又消費資源的運算，應盡量使用查表的方
式，并且將數據表置于程序存儲區。

8、其它
    比如使用在線(xiàn)匯編及將字符串和一些常量保存在程序存儲器中，均有利于優(yōu)化