如何提高C語言代碼效率？
代碼效率包括兩個方面內容：代碼的大小和代碼執行速度。如果代碼精簡和執行速度快，我們就說這個代碼效率高。一般情況下，代碼精簡了速度也相應提上來了。單片機的ROM和RAM的空間都很有限，當您編程時遇到單片機的ROM和RAM的不夠用的時候，或者您的程序要求較高的執行速度時，我們就得面對解決代碼效率問題了。如何提高代碼效率?現筆者以一個LED閃爍的程序為例與您探討。
#i nclude
sbit led=P2^0;//定義位變量led，使其關聯單片機管腳P2.0
void Delayms(unsigned int t);//聲明延時函數
int main(void)//主函數(C語言程序入口函數)
{
while(1)
{
led=0;//P2.0拉低，點亮LED
Delayms(500);//調用延時函數，延時500毫秒
led=1;//P2.0拉高，熄滅LED
Delayms(500);//調用延時函數，延時500毫秒
}
return 0;
}
void Delayms(unsigned int t)//定義延時函數
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i
for(j=0;j<120;j++);//大約延時1毫秒
}
這是指示燈LED閃爍的C源碼，這個源碼在Keil uVision4 生成的程序代碼是67個字節。下面我們就采用幾個方法來提高這個程序的效率。
一.盡量定義局部變量
單片機程序的全局變量一般是放在通用數據存儲器(RAM)中，而局部變量一般是放在特殊功能寄存器當中。處理寄存器數據的速度比處理RAM數據要快，如果在一個局部函數里調用一個全局變量將會多生成好幾個代碼出來。所以，少定義全局變量，多定義局部變量。如上例中，如果把延時函數里的i和j定義為全局變量，編譯后程序代碼會增加到79個字節，多了12個字節。
二.省略函數聲明
在一個單片機程序里我們習慣在main函數的前面先聲明被調用函數，然后在mian函數的下面再定義被調用函數。這樣的寫法固然是一個好習慣，但每聲明一個函數會增加幾個代碼，而且函數形參數據類型越大、形參越多增加的代碼就越多，顯然這不是什么好事。如果不聲明編譯器又報錯，怎么辦?C編譯器的編譯順序是從上往下編譯，只要被調用的函數在主調函數調用之前定義就沒有問題了。所以，筆者的習慣寫法是不用事先聲明函數，但要按先后順序(被調用函數一定要在主調函數之前寫好)來寫函數定義，到最后再寫main函數。這樣做編譯器不但不會報錯，而且代碼得到精簡了。如上例中，把延時函數的聲明刪除了，然后把延時函數的定義搬到main函數的上面，編譯后程序代碼變成63個字節，減少了4個字節。
三.省略函數形參
函數帶形參，是為了在函數調用時傳遞實參，不但可以避免重復代碼出現，還可以通過傳遞不同的實參值多次調用函數且實現不同的函數功能，總體代碼也會得到精簡。在實際編程的時候，我們只要注意，還可以進一步精簡代碼。對于不是多次調用或者多次調用但實參值不變的函數我們可以省略函數形參。如上例中的延時函數，我們把它改成不帶形參的函數：
void Delayms(void)//定義延時函數
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<500;i++)
for(j=0;j<120;j++);//大約延時1毫秒
}
編譯后，程序代碼變成了56個字節，減少了11個字節。
四.改換運算符
也許您可能沒有注意到C運算符的運用也會影響程序代碼的數量。如上例中，把延時函數里的自加運算符改成自減運算符后，如：
void Delayms(unsigned int t)//定義延時函數
{
unsigned int i,j;
for(i=t;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);//大約延時1毫秒
}
編譯后，程序代碼變成了65個字節，減少了2個字節。
通過改換運算符能達到精簡代碼的例子還有：
1.把求余運算表達式改為位與運算表達式。如：b=a%8 可以改為：b=a&7。
2.把乘法運算表達式改為左移運算表達式。如：b=a*8 可以改為：b=a<<3。
3.把除法運算表達式改為右移運算表達式。如：b=a/8 可以改為：b=a>>3。
五.選擇合適的數據類型
C語言里選擇變量的數據類型很講究，變量的數據類型過小滿足不了程序的要求，變量的數據類型過大會占用太多的RAM資源。您可能還沒有注意到數據類型定義也影響程序代碼的大小，而且這個影響還不小。如上例中，延時函數里的局部變量j定義的數據類型明顯偏大，如果把它由unsigned int改成unsigned char 。編譯后，程序代碼變成了59個字節，減少了8個字節。
六.直接嵌入代碼
在您的程序里如果某個函數只調用一次，而您又要求代碼提高執行速度，建議您不要采用調用函數的形式，而應該將該函數里的代碼直接嵌入主調函數里，代碼執行效率會大大提高。
七.使用效率高的C語句
C語言里有一個三目運算符“?”，俗稱“問號表達式”。很多程序員都很喜歡使用，因為它邏輯清晰表達簡潔。
看這個問號表達式：c=(a>b) ? a+1 : b+1;實際上等效于以下的if…else結構：
if (a>b) c=a+1;
else c=b+1;
可以看到，使用問號表達式，語句相當簡潔，但它的執行效率卻很低，遠沒有if…else語句效率高。所以，當您的程序要求提高執行速度的話，建議您不要使用問號表達式了。
另外，do…while語句也比while語句的效率高。
代碼的效率問題，不是我們編程中的主要問題，除了程序要求較高的執行速度或者單片機的ROM和RAM不夠用的時候才會考慮。一般情況下，我們不用在乎。如果您一味追求高效率的代碼，可能會影響代碼的可讀性和可維護性。
擴展閱讀：單片機C語言入門教程
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-21
