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c语言编程的三种方法

发布时间: 2023-01-15 04:21:21

A. c语言中有哪些实用的编程技巧

这篇文章主要介绍了C语言高效编程的几招小技巧,本文讲解了以空间换时间、用数学方法解决问题以及使用位操作等编辑技巧,并给出若干方法和代码实例,需要的朋友可以参考下

引言:

编写高效简洁的C语言代码,是许多软件工程师追求的目标。本文就工作中的一些体会和经验做相关的阐述,不对的地方请各位指教。

第1招:以空间换时间

计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾,那么,从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题,我们就有了解决问题的第1招——以空间换时间。

例如:字符串的赋值。

方法A,通常的办法:

代码如下:

#define LEN 32

char string1 [LEN];

memset (string1,0,LEN);

strcpy (string1,“This is a example!!”);

方法B:

代码如下:

const char string2[LEN] =“This is a example!”;

char * cp;

cp = string2 ;

(使用的时候可以直接用指针来操作。)

从上面的例子可以看出,A和B的效率是不能比的。在同样的存储空间下,B直接使用指针就可以操作了,而A需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵 活性没有A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候,A具有更好的灵活性;如果采用方法B,则需要预存许多字符串,虽然占用了大量的内存,但是获得了程序 执行的高效率。

如果系统的实时性要求很高,内存还有一些,那我推荐你使用该招数。

该招数的变招——使用宏函数而不是函数。举例如下:

方法C:

代码如下:

#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:

代码如下:

#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);

函数和宏函数的区别就在于,宏函数占用了大量的空间,而函数占用了时间。大家要知道的是,函数调用是要使用系统的栈来保存数据的,如果编译器里有栈检查 选项,一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查;同时,CPU也要在函数调用时保存和恢复当前的现场,进行压栈和弹栈操作,所以,函数调用需要 一些CPU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序,不会产生函数调用,所以仅仅是占用了空间,在频繁调用同一个宏函 数的时候,该现象尤其突出。

D方法是我看到的最好的置位操作函数,是ARM公司源码的一部分,在短短的三行内实现了很多功能,几乎涵盖了所有的位操作功能。C方法是其变体,其中滋味还需大家仔细体会。

第2招:数学方法解决问题

现在我们演绎高效C语言编写的第二招——采用数学方法来解决问题。

数学是计算机之母,没有数学的依据和基础,就没有计算机的发展,所以在编写程序的时候,采用一些数学方法会对程序的执行效率有数量级的提高。

举例如下,求 1~100的和。

方法E

代码如下:

int I , j;

for (I = 1 ;I<=100; I ++){

j += I;

}

方法F

代码如下:

int I;

I = (100 * (1+100)) / 2

这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式 N×(N+1)/ 2 来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题,也就是说最少用了100个赋值,100个判断,200个加法(I和j);而方法F仅仅用了1个加法,1 次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。

第3招:使用位操作

实现高效的C语言编写的第三招——使用位操作,减少除法和取模的运算。

在计算机程序中,数据的位是可以操作的最小数据单位,理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的,或者做数据变换使用,但是,灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下:

方法G

代码如下:

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麻烦了好多,但是,仔细查看产生的汇编代码就会明白,方法G调用了基本的取模函数和除法函数,既有函数调用,还有很多汇编代码和寄存 器参与运算;而方法H则仅仅是几句相关的汇编,代码更简洁,效率更高。当然,由于编译器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的MS C ,ARM C 来看,效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。

运用这招需要注意的是,因为CPU的不同而产生的问题。比如说,在PC上用这招编写的程序,并在PC上调试通过,在移植到一个16位机平台上的时候,可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才可以使用这招。

第4招:汇编嵌入

高效C语言编程的必杀技,第四招——嵌入汇编。

“在熟悉汇编语言的人眼里,C语言编写的程序都是垃圾”。这种说法虽然偏激了一些,但是却有它的道理。汇编语言是效率最高的计算机语言,但是,不可能靠着它来写一个操作系统吧?所以,为了获得程序的高效率,我们只好采用变通的方法 ——嵌入汇编,混合编程。

举例如下,将数组一赋值给数组二,要求每一字节都相符。

代码如下:

char string1[1024],string2[1024];

方法I

代码如下:

int I;

for (I =0 ;I<1024;I++)

*(string2 + I) = *(string1 + I)

方法J

代码如下:

#ifdef _PC_

int I;

for (I =0 ;I<1024;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是最常见的方法,使用了1024次循环;方法J则根据平台不同做了区分,在ARM平台下,用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有 朋友会说,为什么不用标准的内存拷贝函数呢?这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节,这样的话,标准库函数会提前结束而不会完成我们要求的操作。这个 例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CPU,熟练使用相应的嵌入汇编,可以大大提高程序执行的效率。

虽然是必杀技,但是如果轻易使用会付出惨重的代价。这是因为,使用了嵌入汇编,便限制了程序的可移植性,使程序在不同平台移植的过程中,卧虎藏龙,险象环生!同时该招数也与现代软件工程的思想相违背,只有在迫不得已的情况下才可以采用。切记,切记。

B. C语言的编程方法有哪些

两种,一种是一个字符一个字符的把代码敲进去,一种是-paste直接复制现成的代码

C. c语言编程怎样入门

相对于其他编程语言,C语言还是比较难的。初学者需要注意一下几点:
一是学习顺序
先从熟悉简单的C语言语法开始入门,然后再循序渐进,学习C++语法,WIN32、MFC、QT、网络编程,数据库、数据结构、算法、COM、STL等。构建一个完整的C语言知识体系。这需要一个比较漫长的学习积累的过程。语法入门部分大概2-3个月,其他部分需要学习和工作中慢慢理解和消化了。
二是学习方法
人的知识80%是通过眼睛获取的,但是学习编程有所不同,除了看书、看视频之外,关键是要勤动手,勤动脑。通过做大量的练习、项目实战不断积累代码量。只有代码量足够多了,项目做的多了,才能算是真正学会了。项目能否完成,就是衡量是否学会的唯一标准。后期就是代码的质量和优化问题了,这个只能在项目工作中慢慢积累经验了。
最后强调一点,很多人学不会编程是因为掉坑里了。就是教程或者书上的知识点之间跨越太大,作为一个初学者很难自己摸索出来,前面的知识点没有掌握,接着学习后面的知识,肯定是学不会了。目前绝大多数编程书籍和教程或多或少都有这样的弊端。自学能力比较强的人可以通过各种方法,参考各种网上的资料自己解决。但是大多数自学能力不是很强的人,只能依赖老师、同学、同事或者朋友帮忙指导,或者报名培训机构,老师指导完成了。学习编程通常需要一些好的学习资料,包括纸质的书籍,视频教程,课件,项目练习,代码。零基础入门的书籍推荐《明解C语言》、《C Primer Plus》,还有一本非常特别的汇编和C语言正向逆向结合的书编程达人内部教材《汇编、C语言基础教程》也非常不错,讲解汇编和C语言的本质非常透彻,非常细致。视频资料也是特别多了,各种视频网站、论坛、自媒体都有,比如网易课堂、腾讯课堂、慕客网这些。还有一些论坛,比如CSDN、编程中国等。最重要的一点就是答疑服务,推荐爱达人的网站也很不错,从零基础入门到应用课程,配套的视频、课件、代码、项目、答疑服务都有,还可以兼职接单,学以致用。

D. C语言程序的三种基本结构是______

C语言程序的三种基本结构是(B、顺序结构,选择结构,循环结构)。

C语言是一种结构化语言,它有着清晰的层次,可按照模块的方式对程序进行编写,十分有利于程序的调试,且c语言的处理和表现能力都非常的强大。

依靠非常全面的运算符和多样的数据类型,可以轻易完成各种数据结构的构建,通过指针类型更可对内存直接寻址以及对硬件进行直接操作,因此既能够用于开发系统程序,也可用于开发应用软件。



(4)c语言编程的三种方法扩展阅读:

C语言允许对硬件内存地址进行直接读写,以此可以实现汇编语言的主要功能,并可直接操作硬件。C语言不但具备高级语言所具有的良好特性,又包含了许多低级语言的优势,故在系统软件编程领域有着广泛的应用。

C语言是面向过程的编程语言,用户只需要关注所被解决问题的本身,而不需要花费过多的精力去了解相关硬件,且针对不同的硬件环境,在用C语言实现相同功能时的代码基本一致。

不需或仅需进行少量改动便可完成移植,这就意味着,对于一台计算机编写的C程序可以在另一台计算机上轻松地运行,从而极大的减少了程序移植的工作强度。

E. C语言程序设计中软件调试方法有哪三种

软件调试主要采用以下三种方法:
强行排错法:作为传统的调试方法,其过程可概括为设置断点、程序暂停、观察程序状态、继续运行程序。
回溯法:该方法适合于小规模程序的排错、即一旦发现了错误,先分析错误征兆,确定最先发现“症状”的位置。
原因排除法:原因排除法是通过演绎和归纳,以及二分法来实现。