C 程序提升效率的10种方法

本文向你介绍规范你的C代码的10种方法（引用地址http://forum.eepw.com.cn/thread/250025/1）。

 

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 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：

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