① C语言中有哪些实用的编程技巧
这篇文章主要介绍了C语言高效编程的几招小技巧,本文讲解了以空间换时间、用数学方法解决问题以及使用位操作等编辑技巧,并给出若干方法和代码实例,需要的朋友可以参考下
引言:
编写高效简洁的C语言代码,是许多软件工程师追求的目标。本文就工作中的一些体会和经验做相关的阐述,不对的地方请各位指教。
第1招:以空间换时间
计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾,那么,从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题,我们就有了解决问题的第1招——以空间换时间。
例如:字符串的赋值。
方法A,通常的办法:
代码如下:
#define LEN 32
char string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,“This is a example!!”);
方法B:
代码如下:
const char string2[LEN] =“This is a example!”;
char * cp;
cp = string2 ;
(使用的时候可以直接用指针来操作。)
从上面的例子可以看出,A和B的效率是不能比的。在同样的存储空间下,B直接使用指针就可以操作了,而A需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵 活性没有A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候,A具有更好的灵活性;如果采用方法B,则需要预存许多字符串,虽然占用了大量的内存,但是获得了程序 执行的高效率。
如果系统的实时性要求很高,内存还有一些,那我推荐你使用该招数。
该招数的变招——使用宏函数而不是函数。举例如下:
方法C:
代码如下:
#define bwMCDR2_ADDRESS 4
#define bsMCDR2_ADDRESS 17
int BIT_MASK(int __bf)
{
return ((1U << (bw ## __bf)) - 1) << (bs ## __bf);
}
void SET_BITS(int __dst, int __bf, int __val)
{
__dst = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) | /
(((__val) << (bs ## __bf)) & (BIT_MASK(__bf))))
}
SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS, RegisterNumber);
方法D:
代码如下:
#define bwMCDR2_ADDRESS 4
#define bsMCDR2_ADDRESS 17
#define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK(MCDR2_ADDRESS)
#define BIT_MASK(__bf) (((1U << (bw ## __bf)) - 1) << (bs ## __bf))
#define SET_BITS(__dst, __bf, __val) /
((__dst) = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) | /
(((__val) << (bs ## __bf)) & (BIT_MASK(__bf))))
SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS, RegisterNumber);
函数和宏函数的区别就在于,宏函数占用了大量的空间,而函数占用了时间。大家要知道的是,函数调用是要使用系统的栈来保存数据的,如果编译器里有栈检查 选项,一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查;同时,CPU也要在函数调用时保存和恢复当前的现场,进行压栈和弹栈操作,所以,函数调用需要 一些CPU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序,不会产生函数调用,所以仅仅是占用了空间,在频繁调用同一个宏函 数的时候,该现象尤其突出。
D方法是我看到的最好的置位操作函数,是ARM公司源码的一部分,在短短的三行内实现了很多功能,几乎涵盖了所有的位操作功能。C方法是其变体,其中滋味还需大家仔细体会。
第2招:数学方法解决问题
现在我们演绎高效C语言编写的第二招——采用数学方法来解决问题。
数学是计算机之母,没有数学的依据和基础,就没有计算机的发展,所以在编写程序的时候,采用一些数学方法会对程序的执行效率有数量级的提高。
举例如下,求 1~100的和。
方法E
代码如下:
int I , j;
for (I = 1 ;I<=100; I ++){
j += I;
}
方法F
代码如下:
int I;
I = (100 * (1+100)) / 2
这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 N×(N+1)/ 2 来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题,也就是说最少用了100个赋值,100个判断,200个加法(I和j);而方法F仅仅用了1个加法,1 次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。
第3招:使用位操作
实现高效的C语言编写的第三招——使用位操作,减少除法和取模的运算。
在计算机程序中,数据的位是可以操作的最小数据单位,理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的,或者做数据变换使用,但是,灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下:
方法G
代码如下:
int I,J;
I = 257 /8;
J = 456 % 32;
方法H
int I,J;
I = 257 >>3;
J = 456 - (456 >> 4 << 4);
在字面上好像H比G麻烦了好多,但是,仔细查看产生的汇编代码就会明白,方法G调用了基本的取模函数和除法函数,既有函数调用,还有很多汇编代码和寄存 器参与运算;而方法H则仅仅是几句相关的汇编,代码更简洁,效率更高。当然,由于编译器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的MS C ,ARM C 来看,效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。
运用这招需要注意的是,因为CPU的不同而产生的问题。比如说,在PC上用这招编写的程序,并在PC上调试通过,在移植到一个16位机平台上的时候,可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才可以使用这招。
第4招:汇编嵌入
高效C语言编程的必杀技,第四招——嵌入汇编。
“在熟悉汇编语言的人眼里,C语言编写的程序都是垃圾”。这种说法虽然偏激了一些,但是却有它的道理。汇编语言是效率最高的计算机语言,但是,不可能靠着它来写一个操作系统吧?所以,为了获得程序的高效率,我们只好采用变通的方法 ——嵌入汇编,混合编程。
举例如下,将数组一赋值给数组二,要求每一字节都相符。
代码如下:
char string1[1024],string2[1024];
方法I
代码如下:
int I;
for (I =0 ;I<1024;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I)
方法J
代码如下:
#ifdef _PC_
int I;
for (I =0 ;I<1024;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I);
#else
#ifdef _ARM_
__asm
{
MOV R0,string1
MOV R1,string2
MOV R2,#0
loop:
LDMIA R0!, [R3-R11]
STMIA R1!, [R3-R11]
ADD R2,R2,#8
CMP R2, #400
BNE loop
}
#endif
方法I是最常见的方法,使用了1024次循环;方法J则根据平台不同做了区分,在ARM平台下,用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有 朋友会说,为什么不用标准的内存拷贝函数呢?这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节,这样的话,标准库函数会提前结束而不会完成我们要求的操作。这个 例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CPU,熟练使用相应的嵌入汇编,可以大大提高程序执行的效率。
虽然是必杀技,但是如果轻易使用会付出惨重的代价。这是因为,使用了嵌入汇编,便限制了程序的可移植性,使程序在不同平台移植的过程中,卧虎藏龙,险象环生!同时该招数也与现代软件工程的思想相违背,只有在迫不得已的情况下才可以采用。切记,切记。
② 高级语言的编译过程,经过哪几个步骤
开发C程序有四个步骤:编辑、编译、连接和运行。
任何一个体系结构处理器上都可以使用C语言程序,只要该体系结构处理器有相应的C语言编译器和库,那么C源代码就可以编译并连接到目标二进制文件上运行。
1、预处理:导入源程序并保存(C文件)。
2、编译:将源程序转换为目标文件(Obj文件)。
3、链接:将目标文件生成为可执行文件(EXE文件)。
4、运行:执行,获取运行结果的EXE文件。
(2)编译程序的开发技巧扩展阅读:
将C语言代码分为程序的几个阶段:
1、首先,对源代码文件进行测试。以及相关的头文件,比如Stdio。H.CPP预处理为。我的文件。预编译。该文件不包含任何宏定义,因为所有宏都已展开,且包含的文件已插入。我提起。
2、编译过程是对预处理后的文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化,生成相应的汇编代码文件。这个过程通常是整个程序的核心部分,也是最复杂的过程之一。
3、汇编程序不直接输出可执行文件,而是输出目标文件。汇编程序可以调用LD来生成可运行的可执行程序。也就是说,您需要链接到大量文件以获得最终可执行文件“a.out”。
4、在链接过程中,其他目标文件中定义的函数调用指令需要重新调整,而其他目标文件中定义的变量也存在同样的问题。
③ C语言程序开发的四个步骤是什么
1 写代码。
2 编译。
3 链接。
4 运行。
C语言设计的三个步骤:
一、分析问题
二、画出问题的基本轮廓
三、实现该程序
计算机语言包括机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作铅隐功能,比如汇编语言(assembly language)。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。高级语言比较容易识记和理解,像C B语言等。
输入与编辑源程序--对源程序进行编译--与库函数连接--运行可执行的目标程序。
提供《计算机考试题库》的答案(填空):
开发—个C语言程序需要经过______、______、______和______四个基本过程。
答案:编辑 编译 连接 运行
扩充解释:
1. 编辑:编写源程序代码(.c、.h文件)
2. 编译:将源代码编译为目标文件(.OBJ文件)
3. 链接:将目标文件生成可执行文件( .EXE文件)
4. 运行:执行 .EXE文件,得到运行结果。
四个步骤?第一次听有人这么说,如果写很大代码量的程序的话,那可得几百行甚至几千行的代码,没什么具体步骤啊!如果说框架,那一般是
#include<stdio.h><>括号内是你需要包含的头文件,是具体悔虚情况而定。
void main()主函数开始,这是都有的,不过也有的是int型的。
{
}
不知道我的答案能不能帮到你!
C语言的原型ALGOL 60语言。(也称为A语言)1963年,剑桥大学将ALGOL 60语言发展成为CPL(Combined Programming Language)语言。1967年,剑桥大学的Matin Richards 对CPL语言进行了简化,于是产生了BCPL语言。1970年,美国贝尔实验室的Ken Thompson将BCPL进行了修改,并为它起了一个有趣的名字“B语言”。意思是将CPL语言煮干,提炼出它的精华。并且他用B语言写了第一个UNIX操作系统。而在1973年,B语言也给人“煮”了一下,美国贝尔实验室的D.M.RITCHIE在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言,他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字,这就是C语言。为了使UNIX操作系统推广,1977年Dennis M.Ritchie 发表了不依赖于具体机器系统的C语言编译文本《可移植的C语言编译程序》。即是着名的ANSI C。1978年Brian W.Kernighian和Dennis M.Ritchie出版了名着《C语言程序》(The C Programming Language),从而使C语言成为当时世界上流行最广泛的高级程序设计语言。1988年,随着微型计算机的日益普及, C语言出现了许多版本。由于没有统一的标准,使得这些C语言之间出现了一些不一致的地方。为了改变这种情况,美国国家标准研究所(ANSI)为C语言制定了一套ANSI标准, 成为现行的C语言标准3.C语言的主要特点 。C语言发展迅速, 而且成为最受欢迎的语言之一, 主要因为它具有强大的功能。许多着名的系统软件, 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 语言编写的。用C语言加上一些汇编语言子程序, 就更能显示C语言的优势了,象PC- DOS 、WORDSTAR等就是用这种方法编写的。
1 写代码。这是最基础的一步,即实现C语言的源文件(.c,必需),和可能的头文件(.h,非必需)。
2 编译。将编写好的代码,通过编译工具,转换为目标文件。此步中,会对文件内部及包含的头文件进行语法语义的分析槐前厅检查。如果出错,则必须返回到一步对代码进行修改,直到没有错误为止。
3 链接。将目标文件链接成可执行文件。此步会对文件直接的关联进行检查。如果出错需要返回到1修改代码。直到没有错误。
4 运行。这个是最后一步,也是C语言的最终目的。
5 在运行结果与期望不符时,需要检查原因,修改代码,重新执行一二三直到程序没有问题。
(1)语言简洁、紧凑灵活。二十八个关键字、九种控制语句,程序形式自由,运算符丰富。三十四种运算符。
(2)数据类型丰富,具有现代语言的各种数据结构。
(3)C程序的主要结构是函数,是完全模块化和结构化的语言。
(4)允许直接访问物理地址,能进行位操作,能实现汇编语言的大部分功能,可直接对硬件进行操作。兼有高级和低级语言的特点。
(5)程序可移植性好(与汇编语言比)。基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。
(6)目标代码质量高,程序执行效率高。只比汇编程序生成的目标代码效率低10%-20%。
(7)语法限制不太严格,程序设计自由度大。
安装CB平台
1、在界面上加一个按钮控制
2、双击按钮,在光标闪烁处写入代码,可以写C代码。
C语言不是汇编语言开发的、C语言是在B语言基础上发展而来的、可以网络
④ 程序开发的四个步骤
1、定义程序目标。在开始写程序之前,应对希望程序要做什么有一个清晰的想法。考虑程序需要的信息,程序需要进行的计算和操作,以及程序应该向你报告的信息。在这一规划阶老液段,应该用一般概念来考虑问题,而不是一些具体的计算机语言术语来考虑。
2、设计程序。在对程序需要完成的事情有一个概念性的认识后,就应该决定程序要如何完成它,用户界面应该是怎么样的,程序应该如何组织,目标用户是谁,有多长的时间来完成实现这个程序等等。
3、编写代码。在程序有了清晰的设计后,就可以通过编写代码来实现它了。也就是说,将设计构思转变为C语言。一般来说,需要使用文本编辑器来创建一种称为源代码的文件,该文件包含程序设计的C实现形式。
4、编译源代码。编译细节取决于编程环境,编译器还检查程序是否为有效的C语言程序。
5、运行程序。一般来说,可执行文件就是打开之后可以直接能够运行的文件。
6、测试和调试程序。程序能够正常运行那是极好的,但有时候它也可能运行不正确。因此,应该进行检查,看程序是否存在错误。姿睁
7、维护和修改程序。在为自己或为别人迹含岁创建程序后,该程序可能会有更广泛的应用。如果是这样,可能会发现需要对其进行更改,也就是项目的维护和修改。