大道至簡–跑馬燈程式設計的新思路

學過單片機的人大都知道“流水燈”或“跑馬燈”之類的名稱，具體實現的效果就是按固定規律地迴圈地顯示某組變化。如用一個位元組長度的空間來實現“跑馬燈”，可以是使該位元組的值的變化過程為：

“0000 0001B” -> "0000 0010B” -> "0000 0100B” -> "0000 1000B” -> "0001 0000B” -> "0010 0000B” -> "0100 0000B” -> "1000 0000B” -> "0000 0001B” (迴圈)

假設，現在需要實現將一個int類型變數中的值從0至9的“跑馬燈”變化過程，那麼一般的方法是：

初版：

int val = 0;while(1){val++;if( val > 9 )val = 0;}//End;

在Keil uv3環境中使用ATMEL 89C51配置，編譯後的彙編代碼為：

C:0x0000    020010   LJMP     C:0010     2: void main()      3: {      4:         unsigned char val = 0;      5:          C:0x0003    E4       CLR      AC:0x0004    FF       MOV      R7,A     6:         while(1)      7:         {      8:                 val++; C:0x0005    0F       INC      R7     9:                 if( val > 9 ) C:0x0006    EF       MOV      A,R7C:0x0007    D3       SETB     CC:0x0008    9409     SUBB     A,#0x09C:0x000A    40F9     JC       C:0005    10:                         val = 0; C:0x000C    E4       CLR      AC:0x000D    FF       MOV      R7,A    11:         } C:0x000E    80F5     SJMP     C:0005C:0x0010    787F     MOV      R0,#0x7FC:0x0012    E4       CLR      AC:0x0013    F6       MOV      @R0,AC:0x0014    D8FD     DJNZ     R0,C:0013C:0x0016    758107   MOV      SP(0x81),#0x07C:0x0019    020003   LJMP     main(C:0003)

精簡修改版：

int val = 0;while(1){if( (++val) > 9 )val = 0;}

在Keil uv3環境中使用ATMEL 89C51配置，編譯後的彙編代碼為：

C:0x0000    020010   LJMP     C:0010     2: void main()      3: {      4:         unsigned char val = 0;      5:          C:0x0003    E4       CLR      AC:0x0004    FF       MOV      R7,A     6:         while(1)      7:         {      8:                 if( (++val) > 9 ) C:0x0005    0F       INC      R7C:0x0006    EF       MOV      A,R7C:0x0007    D3       SETB     CC:0x0008    9409     SUBB     A,#0x09C:0x000A    40F9     JC       C:0005     9:                         val = 0; C:0x000C    E4       CLR      AC:0x000D    FF       MOV      R7,A    10:         } C:0x000E    80F5     SJMP     C:0005C:0x0010    787F     MOV      R0,#0x7FC:0x0012    E4       CLR      AC:0x0013    F6       MOV      @R0,AC:0x0014    D8FD     DJNZ     R0,C:0013C:0x0016    758107   MOV      SP(0x81),#0x07C:0x0019    020003   LJMP     main(C:0003)

從上面兩個例子來看，KeilC51對源檔案進行編譯後，產生的彙編代碼一模一樣，也就是說，前面兩個編程方法，雖然從C語言的角度看有些許差異，但最終編譯為機器碼後，前後兩個代碼的執行效率是一樣的。

以上兩種C語言格式的編程方法，是目前為止筆者所掌握的方法，但是今日學習張孝祥所著的《JAVA就業培訓教程》時，瞭解至一種新的編程方法或者說是編程思路，用來實現此例中的”跑馬燈“效果過程如下：

unsigned char val = 0;while(1){val = (val+1)%10;}

在Keil uv3環境中使用ATMEL 89C51配置，編譯後的彙編代碼為：

C:0x0000    020010   LJMP     C:0010     2: void main()      3: {      4:         unsigned char val = 0;      5:          C:0x0003    E4       CLR      AC:0x0004    FF       MOV      R7,A     6:         while(1)      7:         {      8:                 val = (val+1)%10; C:0x0005    0F       INC      R7C:0x0006    EF       MOV      A,R7C:0x0007    D3       SETB     CC:0x0008    9409     SUBB     A,#0x09C:0x000A    40F9     JC       C:0005     9:         } C:0x000C    E4       CLR      AC:0x000D    FF       MOV      R7,A    10: }C:0x000E    80F5     SJMP     C:0005C:0x0010    787F     MOV      R0,#0x7FC:0x0012    E4       CLR      AC:0x0013    F6       MOV      @R0,AC:0x0014    D8FD     DJNZ     R0,C:0013C:0x0016    758107   MOV      SP(0x81),#0x07C:0x0019    020003   LJMP     main(C:0003)

結果是筆者發現，對上面三種C語言風格的不同的編程方法（或稱過程），經過KeilC51編譯器編譯為彙編代碼後，彙編代碼竟然一模一樣。既然彙編代碼一樣，那麼相應的機器代碼也就一樣，最終表現出來的代碼執行效率、時間就是一樣的。

至此，筆者驚訝於Keil公司的編譯器竟是如此"高效“和”智能化“，為同一目標而編寫的，但使用不同風格的編程方法編寫出來的程式，代碼經過編譯後，最終的執行效率竟然幾乎一致。

由此得出，Keil對C語言的原始碼有非常高效的編譯方法，使同一目的但不同編程方法實現的代碼，最終在硬體上實現非常高效的執行效率。

那麼，既然編譯器如此高效，是否意味著：使用者可以隨意編程，而不考慮編譯效率的問題呢？這個問題，有待繼續學習、研究！