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10种方法让你的C程序更有效率

  • 时间:2018-07-13 14:30
  • 发布:北京C++培训
  • 来源:疑难解答

任何代码的美丽不仅在于找到一个给定的问题的解决方案,但在它的简单性,有效性,紧凑性和效率(内存)。设计的代码比实际执行更难 。因此,每一个程序员当用C语言开发时,都应该保持这些基本的东西在头脑中。

本文向你介绍规范你的C代码的10种方法。

1避免不必要的函数调用

考虑下面的2个函数:

void str_print( char *str )

{

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 ] );

}

}

请注意 这两个函数的功能相似。然而,第一个函数调用strlen()函数多次,而第二个函数只调用函数strlen()一次。因此第一个函数性能明显比第二个好。

2、避免不必要的内存引用

这次我们再用2个例子来对比解释:

int multiply ( int *num1 , int *num2 )

{

*num1 = *num2;

*num1 += *num2;

return *num1;

}

int multiply1 ( int *num1 , int *num2 )

{

*num1 = 2 * *num2;

return *num1;

}

同样,这两个函数具有类似的功能。所不同的是在第一个函数( 1 for reading *num1 , 2 for reading *num2 and 2 for writing to *num1)有5个内存的引用,而在第二个函数是只有2个内存引用(one for reading *num2 and one for writing to *num1)。现在你认为哪一个好些?

3、节约内存(内存对齐和填充的概念)

struct {

char c;

int i;

short s;

}str_1;

struct {

char c;

short s;

int i;

}str_2;

假设一个字符需要1个字节,short占用2个字节和int需要4字节的内存。起初,我们会认为上面定义的结构是相同的,因此占据相同数量的内存。然而,而str_1占用12个字节,第二个结构只需要8个字节?这怎么可能呢?

请注意,在第一个结构,3个不同的4个字节被分配到三种数据类型,而在第二个结构的前4个自己char和short可以被采用,int可以采纳在第二个的4个字节边界(一共8个字节)。

4、使用无符号整数,而不是整数的,如果你知道的值将永远是否定的。

有些处理器可以处理无符号的整数比有符号整数的运算速度要快。(这也是很好的实践,帮助self-documenting代码)。

5、在一个逻辑条件语句中常数项永远在左侧。

int x = 4;

if ( x = 1 ) {

x = x + 2;

printf("%d",x); // Output is 3

}

int x = 4;

if ( 1 = x ) {

x = x + 2;

printf("%d",x); // Compilation error

}

使用“=”赋值运算符,替代“==”相等运算符,这是个常见的输入错误。 常数项放在左侧,将产生一个编译时错误,让你轻松捕获你的错误。注:“=”是赋值运算符。 b = 1会设置变量b等于值1。 “==”相等运算符。如果左侧等于右侧,返回true,否则返回false。

6、在可能的情况下使用typedef替代macro。当然有时候你无法避免macro,但是typedef更好。

typedef int* INT_PTR;

INT_PTR a , b;

# define INT_PTR int*;

INT_PTR a , b;

在这个宏定义中,a是一个指向整数的指针,而b是只有一个整数声明。使用typedef a和b都是 整数的指针。

7、确保声明和定义是静态的,除非您希望从不同的文件中调用该函数。

在同一文件函数对其他函数可见,才称之为静态函数。它限制其他访问内部函数,如果我们希望从外界隐藏该函数。现在我们并不需要为内部函数创建头文件,其他看不到该函数。

静态声明一个函数的优点包括:

A)两个或两个以上具有相同名称的静态函数,可用于在不同的文件。

B)编译消耗减少,因为没有外部符号处理。

让我们做更好的理解,下面的例子:

/*first_file.c*/

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,以避免递归重复计算

考虑Fibonacci(斐波那契)问题;Fibonacci问题是可以通过简单的递归方法来解决:

int fib ( n )

{

if ( n == 0 || n == 1 ) {

return 1;

}

else {

return fib( n - 2 ) + fib ( n - 1 );

}

}

注:在这里,我们考虑Fibonacci 系列从1开始,因此,该系列看起来:1,1,2,3,5,8,...

注意:从递归树,我们计算fib(3)函数2次,fib(2)函数3次。这是相同函数的重复计算。如果n非常大,fib<n(i)函数增长i<n。解决这一问题的快速方法将是计算函数值1次,存储在一些地方,需要时计算,而非一直重复计算。

这个简单的技术叫做Memoization,可以被用在递归,加强计算速度。

fibonacci 函数Memoization的代码,应该是下面的这个样子:

while(!game_over)

{

for each possible move:

count_no_of_merges_for_2-tiles and 4-tiles

choose the move with large number of merges

}

int calc_fib ( int n )

{

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[ ] = fib( n - 2 , value ) + fib ( n - 1 , value ); // Computing the fibonacci term

}

return value[ n ]; // Returning the value

}

这里calc_fib( )函数被main()调用。

9、避免悬空指针和野指针

一个指针的指向对象已被删除,那么就成了悬空指针。野指针是那些未初始化的指针,需要注意的是野指针不指向任何特定的内存位置。

void dangling_example()

{

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 );

}

当遭遇这些指针,程序通常是”怪异“的表现。

10、 永远记住释放你分配给程序的任何内存。上面的例子就是如果释放dp指针(我们使用malloc()函数调用)。

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