本文目錄一覽:
- 1、C語言如何提高程序效率
- 2、c語言演算法優化
- 3、如果C語言函數參數太多,可以怎麼優化
- 4、C語言寫程序提高程序效率減小空間的方法都有哪些
- 5、學習C語言的要領和技巧
- 6、C語言中有哪些實用的編程技巧
C語言如何提高程序效率
好的代碼沒有一個統一的衡量標準,在程序員們的世界裡大家也是各自按照自己的標準衡量著自己和別人的代碼。不過有一個標準幾乎是被所有人認同的。服役時間越長、出錯率越高的代碼就是好代碼。所有的編程方法、代碼技巧甚至於設計模式都是為了達到這個目的而產生的。
如何提高程序效率
程序的效率分兩部分:時間效率和空間效率。
時間效率 : 指的是程序運行的速度
空間效率 : 指的是程序佔用內存或者外存的大小
對於這兩點的把握,我們沒有明確的方法。這裡給出一些能夠達成共識的規則,大家在今後自己編碼的時候,可以通過這些規則來衡量自己的代碼是否符合要求。
規則1:不要一味地追求程序的效率
如果追求程序效率需要付出降低正確性、可靠性、健壯性、可讀性等質量代價,那麼可以放棄這部分效率的提高。
規則2:優先提高全局效率
只有整個程序的執行效率提高才有意義,把時間和精力放在某一個不常被調用的小模塊優化上得不償失。
規則3:針對瓶頸部分優化
在實際開發工作中,我們經常遇到一些程序執行時間過長,需要優化。有些人上來就開始逐行檢查代碼,把認為可能影響效率的地方都盡量修改一遍。這樣做不僅浪費時間,更重要的是,常常修改一遍後依然看不到明顯的效果。
這種情況下,正確的方法是先找出限制效率的「瓶頸」,在這個部分做有針對性的優化。這麼做才事半功倍。
規則4:先優化數據結構和演算法,再優化執行代碼
程序的兩大要素是演算法和數據結構,它們貫穿於程序的始終。因此,對它們的優化能夠起到意想不到的良好效果。
規則5:時間效率和空間效率的矛盾
大多數時候,時間效率和空間效率是對立的。這就是程序設計中兩個很重要的方法論,一個是「以空間換時間」,另一個是「以時間換空間」。此時應當分析那個更重要,作出適當的折中。
早間年,硬體成本比較高,人們大多都採用以時間換空間的策略,花費一些時間,減少內存開銷。如今,內存條的價格已經非常便宜了,人們注重的`是軟體的友好性,因此大部分時候都是用空間換時間。
規則6:代碼不是越短越好
很多資深程序員都會有這樣一個誤區,完成同一個功能,代碼越短越好。還經常有人說這樣的話:「就這麼個功能我幾行代碼就搞定了」。其實,追求代碼精簡是一個很大的誤區。因為精簡的代碼並不一定產生高效的機器碼。同時,它還付出了可讀性這一代價。正確的做法是適當地做到代碼精簡。
注意事項
1. 書寫錯誤
經常有人把「==」誤寫成「=」。「||」、「」、「=」、「=」這類符號也很容易發生少一個的錯誤。最可怕的是編譯器根本發現不了這樣的錯誤。
2. 初始化
變數(指針、數組)被創建之後應當立刻初始化,防止把未被初始化的變數當成右值使用。
3. 數值錯誤
這也是一類非常容易忽略的錯誤。變數的初值、預設值錯誤,或精度不夠,一旦出錯不易發現。
4. 類型轉換
為了避免數據類型轉換的錯誤,我們要盡量使用顯式的數據類型轉換,避免在編譯器中執行非我們所願的隱式數據類型轉換。
5. 溢出
溢出分兩種,一種是超過數據類型取值範圍的賦值,另一種是數組下標範圍越界。這兩種都是要時刻注意的。
7. 避免編寫技巧性很高代碼
技巧性過高的代碼一定是可讀性較差的代碼,這種代碼不易維護,後期的成本較高。
8. 好代碼要復用,壞代碼要重寫
如果原有的代碼質量比較好,盡量復用它。但是不要修補很差勁的代碼。當我們遇到差勁代碼時,最好的方法是重寫新代碼替換它。
9. 盡量使用標準庫函數
對於標準庫中有的函數,我們不要再花時間自己實現。很簡單,你自己實現的一定不比庫函數效率高。
10. 把編譯器的選擇項設置為最嚴格狀態
只有最嚴格的審查自己的代碼,才能寫出優秀的軟體產品。很多人甚至連編譯過程中出現的warning都懶得處理,這種態度堅決不能有。
c語言演算法優化
【演算法描述】
轉某牛人的解題報告!!!!
這道題在沒看數據規模之前以為是一道簡單的DP,但是數據開到十億,無論在時間還是空間複雜度都過大,所以就要進行優化了。
解一:
簡單方法:預期得分30。簡單動態規劃,f[i]代表青蛙跳到i點時所可能踩到的最少石子數,所以有f[i]=min{f[k]+map[i]}(i-s≤k≤i-t),其中map[i]代表i上是否有石子,有是1,否則0。演算法複雜度O(n^2)。
解二:
改進方法:預期得分100。我們會發現,雖然橋很長,但上面最多只有100個石子,想到能否用石子DP,而應該是不行的。那能否基於第一種方法?由於石子排布非常的疏,我們還會發現,如果兩個石子相隔甚遠,那他們中間的f[i]大部分將會是同一個數,能否把兩個石子的距離縮短,使之還與原來等效?要是行的話怎麼縮?王乃岩同學考試時做了一個方法能夠過全部數據,用的滾動數組存儲,下面列出了他的程序。我自己也寫了個程序,和他不盡相同:我令L=stone[i]-stone[i-1](stone[i]代表按坐標由小到大順序排列的石塊坐標),當L能夠被t整除時(L%t==0),令k=t;當L不能被t整除時(L%t!=0),令k=L%t。然後令k為k+t,最後判斷如果kL,那麼map[]數組中stone[i]和stone[i-1]兩石頭的距離就被等效成為L(也就是沒變);如果k=L,那麼map[]數組中stone[i]和stone[i-1]兩石頭的距離就被等效成為k,可以看出來,這樣處理完,兩石子最大間距為2*t,大大的縮短了數組,再按解一進行DP,就可以通過了。
#include stdio.h
#include string.h
long stone[101];
int map[100001];
int f[100001];
long L;
int S, T, M;
void quickSort(int l, int r)
{
int i , j;
long temp;
i = l;
j = r;
temp = stone[i];
while (i j)
{
while (i j stone[j] temp)
j–;
if (i j)
{
stone[i] = stone[j];
i++;
}
while (i j stone[i] temp)
i++;
if (i j)
{
stone[j] = stone[i];
j–;
}
}
stone[i] = temp;
if (i – 1 l) quickSort(l, i – 1);
if (i + 1 r) quickSort(i + 1, r);
}
int main()
{
int i, j;
long l, k, p = 0, min;
scanf(“%ld%d%d%d”, L, S, T, M);
for (i = 1; i = M; i++)
scanf(“%ld”, stone[i]);
memset(map, 0, sizeof(int)*100001);
memset(f, 0, sizeof(int)*100001);
quickSort(1, M);
stone[0] = 0;
p = 0;
for (i = 1; i = M; i++)
{
l = stone[i] – stone[i – 1];
if (l % T == 0)
k = T;
else
k = l % T;
k = k + T;
if (l k)
k = l;
p = p + k;
map[p] = 1;
}
for (i = 1; i = p + T; i++)
{
min = 1000;
for (j = i – T; j = i – S; j++)
if ( j = 0 f[j] min)
min = f[j];
f[i] = min + map[i];
}
min = 1000;
for (i = p + 1; i = p + T; i++)
if (f[i] min)
min = f[i];
printf(“%d\n”, min);
return 0;
}
如果C語言函數參數太多,可以怎麼優化
一個函數的參數的數目沒有明確的限制,但是參數過多(例如超過8個)顯然是一種不可取的編程風格。參數的數目直接影響調用函數的速度,參數越多,調用函數就越慢。另一方面,參數的數目少,程序就顯得精練、簡潔,這有助於檢查和發現程序中的錯誤。因此,通常應該儘可能減少參數的數目,如果一個函數的參數超過4個,你就應該考慮一下函數是否編寫得當。 如果一個函數不得不使用很多參數,你可以定義一個結構來容納這些參數,這是一種非常好的解決方法。在下例中,函數print_report()需要使用10個參數,然而在它的說明中並沒有列出這些參數,而是通過一個RPT_PARMS結構得到這些參數。 # include atdio. h typedef struct ( int orientation ; char rpt_name[25]; char rpt_path[40]; int destination; char output_file[25]; int starting_page; int ending_page; char db_name[25]; char db_path[40]; int draft_quality; )RPT_PARMS; void main (void); int print_report (RPT_PARMS* ); void main (void) { RPT_PARMS rpt_parm; /*define the report parameter structure variable * / /* set up the report parameter structure variable to pass to the print_report 0 function */ rpt_parm. orientation = ORIENT_LANDSCAPE; rpt_parm.rpt_name = “QSALES.RPT”; rpt_parm. rpt_path = “Ci\REPORTS” rpt_parm. destination == DEST_FILE; rpt_parm. output_file = “QSALES. TXT” ; rpt_parm. starting_page = 1; rpt_pann. ending_page = RPT_END; rpt_pann.db_name = “SALES. DB”; rpt_parm.db_path = “Ci\DATA”; rpt_pann. draft_quality = TRUE; /*call the print_report 0 function; paaaing it a pointer to the parameteM inatead of paMing it a long liat of 10 aeparate parameteM. * / ret_code = print_report(cu*pt_parm); } int print_report(RPT_PARMS*p) { int rc; /*acccM the report parametcra paaaed to the print_report() function */ oricnt_printcr(p-orientation); Kt_printer_quality((p-draft_quality == TRUE) ? DRAFT ; NORMAL); return rc; } 上例唯一的不足是編譯程序無法檢查引用print_report()函數時RPT_PARMS結構的10個成員是否符合要求。
C語言寫程序提高程序效率減小空間的方法都有哪些
演算法級別的顯然是最主要的優化,一個平方級演算法和一個超線性演算法的時間複雜度天差地別。但如果已經達到了演算法的下界,那麼就只能是針對程序進行優化了。其實編譯器乾的壞事往往比好事多,尤其是在做並行的時候~另外,先檢查下是否需要優化,如果不是瓶頸的地方再優化也沒有明顯效果,常用的優化手段一般是增大並行度,指令級或者線程級的,還有就是針對內存結構的特殊處理等等。具體可以參考計算機系統結構——量化研究方法,第三版我覺得不錯,第四版沒看。至於用C的話,比較靈活,比如自己消除遞歸,循環強度削弱,使用宏函數或者內聯函數,內嵌彙編等等都可以,視情況而定了。
學習C語言的要領和技巧
從最基本的流程學起,從最基本的語句學起。
在學習的過程中,特別注意每個函數的作用,多想想這個函數能怎樣用,用在哪裡,能起到什麼另外的效果!要學會活用!
程序,對數學,特別是邏輯的要求把比較高。
寫好程序,首先對整個程序的流程有縝密的思考,要求周到,準確,先思考,不要急著寫程序!!這一點請注意!也就是說先演算法,先研究程序的結構,是用什麼來實現的,循環?分支?等等。然後再用語言來實現!語言只是編寫程序的工具。所以學語言,先學會程序化的思想。在將演算法翻譯成語言的時候,再結合實際情況,逐步求精,有目的的修改,達到最優化。
我們學院的C語言,很有特色,英文版,考試也是。我想說的就是,外文版的這本書,它在引領一個不懂編程的人,逐步養成程序、流程、邏輯的思想,是非常優秀的一本書。如果能字字句句閱讀,將會很清楚領會到程序的思想。然而,書太厚,生詞太多,時間太短。我的建議是,看某一本中文版的書,一本不夠,看兩本。先儘快學會程序的思想,也就是用程序來想問題,這樣,就會編程了。然後,考試前幾周,背一背生詞、關鍵詞,就可以考試了。如果你堅持要讀外文版,可以,但要跳讀!
然後,還要看你是想只是應付期末考試,還是想學好編程。應付期末考,需要注意書中的重點,也就是考點,這樣就夠了。比如說字元型變數加指針,這樣就夠了,不需要更高級的指針的知識。
而你如果想真正學好程序(我不說C語言是因為我說過C語言只是編寫程序的工具之一),肯定是要打好基礎的!任何一個細節,都是不能放過的!而且,這樣的人往往會很鬱悶~因為我們程序真正要求的,考試一般不會涉及到,因為比較難!(不會指針的人,永遠不要說他會C語言!)而考試的內容,恰恰是最無聊的東西,比如格式化輸出printf函數的第一個參數,太繁了,記都記不住。如果學的深的話,只需要知道有這麼一個函數,有這麼一個功能。而要用的時候,查書就行。可是對考試來說,顯然不行。所以要看看你是哪一種~
C語言中有哪些實用的編程技巧
這篇文章主要介紹了C語言高效編程的幾招小技巧,本文講解了以空間換時間、用數學方法解決問題以及使用位操作等編輯技巧,並給出若干方法和代碼實例,需要的朋友可以參考下
引言:
編寫高效簡潔的C語言代碼,是許多軟體工程師追求的目標。本文就工作中的一些體會和經驗做相關的闡述,不對的地方請各位指教。
第1招:以空間換時間
計算機程序中最大的矛盾是空間和時間的矛盾,那麼,從這個角度出發逆向思維來考慮程序的效率問題,我們就有了解決問題的第1招——以空間換時間。
例如:字元串的賦值。
方法A,通常的辦法:
代碼如下:
#define LEN 32
char string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,「This is a example!!」);
方法B:
代碼如下:
const char string2[LEN] =「This is a example!」;
char * cp;
cp = string2 ;
(使用的時候可以直接用指針來操作。)
從上面的例子可以看出,A和B的效率是不能比的。在同樣的存儲空間下,B直接使用指針就可以操作了,而A需要調用兩個字元函數才能完成。B的缺點在於靈 活性沒有A好。在需要頻繁更改一個字元串內容的時候,A具有更好的靈活性;如果採用方法B,則需要預存許多字元串,雖然佔用了大量的內存,但是獲得了程序 執行的高效率。
如果系統的實時性要求很高,內存還有一些,那我推薦你使用該招數。
該招數的變招——使用宏函數而不是函數。舉例如下:
方法C:
代碼如下:
#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:
代碼如下:
#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);
函數和宏函數的區別就在於,宏函數佔用了大量的空間,而函數佔用了時間。大家要知道的是,函數調用是要使用系統的棧來保存數據的,如果編譯器里有棧檢查 選項,一般在函數的頭會嵌入一些彙編語句對當前棧進行檢查;同時,CPU也要在函數調用時保存和恢復當前的現場,進行壓棧和彈棧操作,所以,函數調用需要 一些CPU時間。而宏函數不存在這個問題。宏函數僅僅作為預先寫好的代碼嵌入到當前程序,不會產生函數調用,所以僅僅是佔用了空間,在頻繁調用同一個宏函 數的時候,該現象尤其突出。
D方法是我看到的最好的置位操作函數,是ARM公司源碼的一部分,在短短的三行內實現了很多功能,幾乎涵蓋了所有的位操作功能。C方法是其變體,其中滋味還需大家仔細體會。
第2招:數學方法解決問題
現在我們演繹高效C語言編寫的第二招——採用數學方法來解決問題。
數學是計算機之母,沒有數學的依據和基礎,就沒有計算機的發展,所以在編寫程序的時候,採用一些數學方法會對程序的執行效率有數量級的提高。
舉例如下,求 1~100的和。
方法E
代碼如下:
int I , j;
for (I = 1 ;I=100; I ++){
j += I;
}
方法F
代碼如下:
int I;
I = (100 * (1+100)) / 2
這個例子是我印象最深的一個數學用例,是我的計算機啟蒙老師考我的。當時我只有小學三年級,可惜我當時不知道用公式 N×(N+1)/ 2 來解決這個問題。方法E循環了100次才解決問題,也就是說最少用了100個賦值,100個判斷,200個加法(I和j);而方法F僅僅用了1個加法,1 次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,現在我在編程序的時候,更多的是動腦筋找規律,最大限度地發揮數學的威力來提高程序運行的效率。
第3招:使用位操作
實現高效的C語言編寫的第三招——使用位操作,減少除法和取模的運算。
在計算機程序中,數據的位是可以操作的最小數據單位,理論上可以用「位運算」來完成所有的運算和操作。一般的位操作是用來控制硬體的,或者做數據變換使用,但是,靈活的位操作可以有效地提高程序運行的效率。舉例如下:
方法G
代碼如下:
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麻煩了好多,但是,仔細查看產生的彙編代碼就會明白,方法G調用了基本的取模函數和除法函數,既有函數調用,還有很多彙編代碼和寄存 器參與運算;而方法H則僅僅是幾句相關的彙編,代碼更簡潔,效率更高。當然,由於編譯器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的MS C ,ARM C 來看,效率的差距還是不小。相關彙編代碼就不在這裡列舉了。
運用這招需要注意的是,因為CPU的不同而產生的問題。比如說,在PC上用這招編寫的程序,並在PC上調試通過,在移植到一個16位機平台上的時候,可能會產生代碼隱患。所以只有在一定技術進階的基礎下才可以使用這招。
第4招:彙編嵌入
高效C語言編程的必殺技,第四招——嵌入彙編。
「在熟悉彙編語言的人眼裡,C語言編寫的程序都是垃圾」。這種說法雖然偏激了一些,但是卻有它的道理。彙編語言是效率最高的計算機語言,但是,不可能靠著它來寫一個操作系統吧?所以,為了獲得程序的高效率,我們只好採用變通的方法 ——嵌入彙編,混合編程。
舉例如下,將數組一賦值給數組二,要求每一位元組都相符。
代碼如下:
char string1[1024],string2[1024];
方法I
代碼如下:
int I;
for (I =0 ;I1024;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I)
方法J
代碼如下:
#ifdef _PC_
int I;
for (I =0 ;I1024;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是最常見的方法,使用了1024次循環;方法J則根據平台不同做了區分,在ARM平台下,用嵌入彙編僅用128次循環就完成了同樣的操作。這裡有 朋友會說,為什麼不用標準的內存拷貝函數呢?這是因為在源數據里可能含有數據為0的位元組,這樣的話,標準庫函數會提前結束而不會完成我們要求的操作。這個 常式典型應用於LCD數據的拷貝過程。根據不同的CPU,熟練使用相應的嵌入彙編,可以大大提高程序執行的效率。
雖然是必殺技,但是如果輕易使用會付出慘重的代價。這是因為,使用了嵌入彙編,便限制了程序的可移植性,使程序在不同平台移植的過程中,卧虎藏龍,險象環生!同時該招數也與現代軟體工程的思想相違背,只有在迫不得已的情況下才可以採用。切記,切記。
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