讓你的c程式更有效率的10種方法

任何代碼的美麗不僅在於找到一個給定的問題的解決方案，但在它的簡單性，有效性，緊湊性和效率（記憶體）。設計的代碼比實際執行更難 。因此，每一個程式員當用C語言開發時，都應該保持這些基本的東西在頭腦中。

　　本文向你介紹規範你的C代碼的10種方法。

　　1. 避免不必要的函數調用

　　考慮下面的2個函數：

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 ] );
    }
}

　　請注意 這兩個函數的功能相似。然而，第一個函數調用strlen（）函數多次，而第二個函數只調用函數strlen（）一次。因此第二個函數效能明顯比第一個好。

　　2、避免不必要的記憶體引用

　　這次我們再用2個例子來對比解釋：

int multiply( int *num1 ， int *num2 )
{
    *num1 = *num2;
    *num1 += *num2;
    return *num1;
}

int multiply1 ( int *num1 ， int *num2 )
{
    *num1 = 2 **num2;
    return *num1;
}

　　同樣，這兩個函數具有類似的功能。所不同的是在第一個函數（ 1 for reading *num1 ， 2 for reading *num2 and 2 for writing to *num1）有5個記憶體的引用，而在第二個函數是只有2個記憶體引用（one for reading *num2 and one for writing to *num1）。現在你認為哪一個好些？

　　3、節約記憶體（記憶體對齊和填充的概念）

struct {
    char c;
    int i;
    short s;
}str_1;

struct {
    char c;
    short s;
    int i;
}str_2;

　　假設一個字元需要1個位元組，short佔用2個位元組和int需要4位元組的記憶體。起初，我們會認為上面定義的結構是相同的，因此佔據相同數量的記憶體。然而，而str_1佔用12個位元組，第二個結構只需要8個位元組？這怎麼可能呢？

　　請注意，在第一個結構，3個不同的4個位元組被分配到三種資料類型，而在第二個結構的前4個自己char和short可以被採用，int可以採納在第二個的4個位元組邊界（一共8個位元組）。

　　4、使用不帶正負號的整數，而不是整數的，如果你知道的值將永遠是否定的。

　　 有些處理器可以處理無符號的整數比有符號整數的運算速度要快。（這也是很好的實踐，協助self-documenting代碼）。

　　5、在一個邏輯條件陳述式中常數項永遠在左側。

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“=”賦值運算子，替代“==”相等運算子，這是個常見的輸入錯誤。 常數項放在左側，將產生一個編譯時間錯誤，讓你輕鬆捕獲你的錯誤。註：“=”是賦值運算子。 b = 1會設定變數b等於值1。 “==”相等運算子。如果左側等於右側，返回true，否則返回false。

　　6、在可能的情況下使用typedef替代macro。當然有時候你無法避免macro，但是typedef更好。

typedef int* INT_PTR;
INT_PTR a, b;
# define INT_PTR int*;
INT_PTR a, b;

　　在這個宏定義中，a是一個指向整數的指標，而b是只有一個整數聲明。使用typedef a和b都是 整數的指標。

　　7、確保聲明和定義是靜態，除非您希望從不同的檔案中調用該函數。

　　在同一檔案函數對其他函數可見，才稱之為靜態函數。它限制其他訪問內建函式，如果我們希望從外界隱藏該函數。現在我們並不需要為內建函式建立標頭檔，其他看不到該函數。

　　靜態聲明一個函數的優點包括：

　　A）兩個或兩個以上具有相同名稱的靜態函數，可用於在不同的檔案。

　　B）編譯消耗減少，因為沒有外部符號處理。

　　讓我們做更好的理解，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，以避免遞迴重複計算

　　考慮Fibonacci（斐波那契）問題;Fibonacci問題是可以通過簡單的遞迴方法來解決：

int fib ( n )
{
    if ( n == 0 n == 1 ){
        return 1;
    }
    else {
        return fib( n - 2 )+ fib ( n - 1 );
    }
}

　　註：在這裡，我們考慮Fibonacci 系列從1開始，因此，該系列看起來：1，1，2，3，5，8，...

　　注意：從遞迴樹，我們計算fib（3）函數2次，fib（2）函數3次。這是相同函數的重複計算。如果n非常大，fib<n（i）函數增長i<n。解決這一問題的快速方法將是計算函數值1次，儲存在一些地方，需要時計算，而非一直重複計算。

　　這個簡單的技術叫做Memoization，可以被用在遞迴，加強計算速度。

　　fibonacci 函數Memoization的代碼，應該是下面的這個樣子：

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
}

　　這裡calc_fib( n )函數被main()調用。

　　9、避免懸null 指標和野指標

　　一個指標的指向對象已被刪除，那麼就成了懸null 指標。野指標是那些未初始化的指標，需要注意的是野指標不指向任何特定的記憶體位置。

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 );
}

　　當遭遇這些指標，程式通常是”怪異“的表現。

　　10、 永遠記住釋放你分配給程式的任何記憶體。上面的例子就是如果釋放dp指標（我們使用malloc()函數調用）。