让你的C程序更有效率的10种方法
PS:原文翻译的有些地方不太确切,尤其是对于第7点static的使用的翻译容易引起误解,故稍做调整,如有妥之处,还请谅解!
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,还在它的简单性,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。因此第二个函数性能明显比第一个好。
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 forwriting 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。
只对同一文件中其他函数可见,称之为静态函数。如果我们希望从外界隐藏内部函数,它可用来限制其外部访问。我们并不需要为内部函数创建头文件,因为其他文件看不到该函数。
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 callas the function foo can only be called by any other function withinfirst_file.c where it is defined.
|
return 0;
|
}
|
8、使用记忆表(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记忆表,可以被用在递归,加强计算速度。
fibonacci 函数记忆表的代码,应该是下面的这个样子:
int calc_fib ( int n )
|
{
|
int val[ n ] , i;
|
for ( i = 0; i <=n; i++){
|
val[ i ] = -1; // Value of thefirst n + 1 terms of the fibonacci terms set to -1
|
}
|
val[ 0 ] = 1; // Value of fib ( 0 ) is setto 1
|
val[ 1 ] = 1; // Value of fib ( 1 ) is setto 1
|
return fib( n ,val );
|
}
|
int fib( int n , int *value )
|
{
|
if (value[ n ] != -1 ){
|
return value[ n ]; // Usingmemoization
|
}
|
else {
|
value[ n ] = fib( n - 2 ,value )+ fib ( n - 1 ,value); // Computing thefibonacci term
|
}
|
return value[ n ]; // Returning the value
|
}
|
这里calc_fib( n )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)。
转载于:https://www.cnblogs.com/li-hao/archive/2011/08/06/2129498.html
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