【轉并修改】讓C程式更高效的10種方法

代碼之美，不僅在于為一個給定問題找到解決方案，而且還在代碼的簡單性、有效性、緊湊性和效率（記憶體）。代碼設計比實際執行更難 。是以，每一個程式員當用C語言程式設計時，都應該記着這些東西。本文向你介紹規範你的C代碼的10種方法。

0. 避免不必要的函數調用

考慮下面的2個函數：

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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，而第二個函數隻調用函數strlen（）一次。是以第二個函數性能明顯比第一個好。

注：在上述代碼中其實可以采用另外的方式來寫，效率更高

for (i=0;str[i];i++)
 printf("%c",str[ i ] );
           

這樣str[i]為空自然就跳出了

1、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：

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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，而在第二個函數是隻有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？

2、節約記憶體（記憶體對齊和填充的概念）

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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占用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，是以占據相同數量的記憶體。然而，而str_1占用12個位元組，第二個結構隻需要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個位元組被配置設定到三種資料類型，而在第二個結構的前4個自己char和short可以被采用，int可以采納在第二個的4個位元組邊界（一共8個位元組）。

3、使用無符号整數，而不是整數的，如果你知道的值将永遠是否定的。

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

4、在一個邏輯條件語句中常數項永遠在左側。

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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“=”指派運算符，替代“==”相等運算符，這是個常見的輸入錯誤。 常數項放在左側，将産生一個編譯時錯誤，讓你輕松捕獲你的錯誤。注：“=”是指派運算符。 b = 1會設定變量b等于值1。 “==”相等運算符。如果左側等于右側，傳回true，否則傳回false。

5、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。

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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針，而b是隻有一個整數聲明。使用typedef a和b都是 整數的指針。

6、確定聲明和定義是靜态的，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，才稱之為靜态函數。它限制其他通路内部函數，如果我們希望從外界隐藏該函數。現在我們并不需要為内部函數建立頭檔案，其他看不到該函數。

靜态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态函數，可用于在不同的檔案。
• B）編譯消耗減少，因為沒有外部符号處理。

讓我們做更好的了解，下面的例子：

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static int foo ( int a ) { } 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; }

注：使用靜态一定要先了解靜态便是優先記憶體配置設定，且不自動回收記憶體，函數如果調用完成不會回收函數所使用的記憶體，這裡要特别注意。

7、使用Memoization，以避免遞歸重複計算

考慮Fibonacci（斐波那契）問題;

Fibonacci問題是可以通過簡單的遞歸方法來解決：

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

注：在這裡，我們考慮Fibonacci 系列從1開始，是以，該系列看起來：1，1，2，3，5，8，…

注意：從遞歸樹，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

這個簡單的技術叫做Memoization，可以被用在遞歸，加強計算速度。

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

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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。

注：這裡原作者寫的比較複雜...其實采用滾動數組，或者矩陣的話能便是更短的代碼和更好的效率。

8、避免懸空指針和野指針

一個指針的指向對象已被删除，那麼就成了懸空指針。野指針是那些未初始化的指針，需要注意的是野指針不指向任何特定的記憶體位置。

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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 ); }

當遭遇這些指針，程式通常是”怪異“的表現。

9、 永遠記住釋放你配置設定給程式的任何記憶體。上面的例子就是如果釋放dp指針（我們使用malloc()函數調用）。

原文：fortystones  譯文：oschina  注釋：驟風