如何最佳化C語言代碼

1、選擇合適的演算法和資料結構

應該熟悉演算法語言，知道各種演算法的優缺點，具體資料請參見相應的參考資料，有很多電腦書籍上都有介紹。將比較慢的順序尋找法用較快的二分尋找或亂序尋找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替，都可以大大提高程式執行的效率。.選擇一種合適的資料結構也很重要，比如你在一堆隨機存放的數中使用了大量的插入和刪除指令，那使用鏈表要快得多。數組與指標語句具有十分緊密的關係，一般來說，指標比較靈活簡潔，而數組則比較直觀，容易理解。對於大部分的編譯器，使用指標比使用數組產生的程式碼更短，執行效率更高。但是在Keil中則相反，使用數組比使用的指標產生的程式碼更短。。

3、使用盡量小的資料類型

能夠使用字元型(char)定義的變數，就不要使用整型(int)變數來定義；能夠使用整型變數定義的變數就不要用長整型(long int)，能不使用浮點型(float)變數就不要使用浮點型變數。當然，在定義變數後不要超過變數的作用範圍，如果超過變數的範圍賦值，C編譯器並不報錯，但程式運行結果卻錯了，而且這樣的錯誤很難發現。

在ICCAVR中，可以在Options中設定使用printf參數，盡量使用基本型參數(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式說明符)，少用長整型參數(%ld、%lu、%lx和%lX格式說明符)，至於浮點型的參數(%f)則盡量不要使用，其它C編譯器也一樣。在其它條件不變的情況下，使用%f參數，會使產生的程式碼的數量增加很多，執行速度降低。

4、使用自加、自減指令

通常使用自加、自減指令和複合賦值運算式(如a-=1及a+=1等)都能夠產生高品質的程式碼，編譯器通常都能夠產生inc和dec之類的指令，而使用 a=a+1或a=a-1之類的指令，有很多C編譯器都會產生二到三個位元組的指令。在AVR單片適用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書寫方式產生的程式碼是一樣的，也能夠產生高品質的inc和dec之類的的代碼。

5、減少運算的強度

可以使用運算量小但功能相同的運算式替換原來複雜的的運算式。如下：

(1)、求餘運算。

a=a%8;

可以改為：

a=a&7;

說明：位操作只需一個指令周期即可完成，而大部分的C編譯器的“%”運算均是調用子程式來完成，代碼長、執行速度慢。通常，只要求是求2n方的餘數，均可使用位操作的方法來代替。

(2)、平方運算

a=pow(a,2.0);

可以改為：

a=a*a;

說明：在有內建硬體乘法器的單片機中(如51系列)，乘法運算比求平方運算快得多，因為浮點數的求平方是通過調用子程式來實現的，在內建硬體乘法器的AVR 單片機中，如ATMega163中，乘法運算只需2個刻度就可以完成。既使是在沒有內建硬體乘法器的AVR單片機中，乘法運算的子程式比平方運算的子程式碼短，執行速度快。

如果是求3次方，如：

a=pow(a,3.0);

更改為：

a=a*a*a；

則效率的改善更明顯。

(3)、用移位實現乘除法運算

a=a*4;

b=b/4;

可以改為：

a=a<<2;

b=b>>2;

說明：通常如果需要乘以或除以2n，都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，如果乘以2n，都可以產生左移的代碼，而乘以其它的整數或除以任何數，均調用乘除法子程式。用移位的方法得到代碼比調用乘除法子程式產生的程式碼效率高。實際上，只要是乘以或除以一個整數，均可以用移位的方法得到結果，如：

a=a*9

可以改為：

a=(a<<3)+a