怎麼樣才能算好的單片機C語言代碼

admin @ 2014-03-14 , reply:0

概述
  程序能跑起來並不見得你的代碼就是很好的c代碼了,衡量代碼的好壞應該從以下幾個方面來看  1,代碼穩定,沒有隱患。  2,執行效率高。  3,可讀性高。  4,便於移植。  下面發一些我在網上看到的……

  程序能跑起來並不見得你的代碼就是很好的c代碼了,衡量代碼的好壞應該從以下幾個方面來看

  1,代碼穩定,沒有隱患。

  2,執行效率高。

  3,可讀性高。

  4,便於移植。

  下面發一些我在網上看到的技巧和自己的一些經驗來和大家分享;

  1、如果可以的話少用庫函數,便於不同的mcu和編譯器間的移植

  2、選擇合適的演演演演算法和數據結構

  應該熟悉演演演演算法語言,知道各種演演演演算法的優缺點,具體資料請參見相應的參考資料,有很多計算機書籍上都有介紹。將比較慢的順序查找法用較快的二分查找或亂序查找法代替,插入排序或冒泡排序法用快速排序、合併排序或根排序代替,都可以大大提高程序執行的效率。.選擇一種合適的數據結構也很重要,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。數組與指針語句具有十分密碼的關係,一般來說,指針比較靈活簡潔,而數組則比較直觀,容易理解。對於大部分的編譯器,使用指針比使用數組生成的代碼更短,執行效率更高。但是在Keil中則相反,使用數組比使用的指針生成的代碼更短。

  3、使用盡量小的數據類型

  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,在定義變數后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,但程序運行結果卻錯了,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,會使生成的代碼的數量增加很多,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表達式(如a-=1及a+=1等)都能夠生成高質量的程序代碼,編譯器通常都能夠生成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編譯器都會生成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生成的代碼是一樣的,也能夠生成高質量的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表達式替換原來複雜的的表達式。如下:

  (1)、求余運算。

  a=a%8;

  可以改為:

  a=a&7;

  (2)、平方運算

  a=pow(a,2.0);

  可以改為:

  a=a*a;

  說明:在有內置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序來實現的,在自帶硬體乘法器的AVR單片機中,如ATMega163中,乘法運算只需2個時鐘周期就可以完成。既使是在沒有內置硬體乘法器的AVR單片機中,乘法運算的子程序比平方運算的子程序代碼短,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;

  a=a*9

  可以改為:

  a=(a<<3)+a

  6、循環

  (1)、循環語

  對於一些不需要循環變數參加運算的任務可以把它們放到循環外面,這裡的任務包括表達式、函數的調用、指針運算、數組訪問等,應該將沒有必要執行多次的操作全部集合在一起,放到一個init的初始化程序中進行。

  (2)、延時函數:

  通常使用的延時函數均採用自加的形式:

  void delay (void)

  {

  unsigned int i;

  for (i=0;i<1000;i++)

  ;

  }

  將其改為自減延時函數:

  void delay (void)

  {

  unsigned int i;

  for (i=1000;i>0;i--)

  ;

  }

  兩個函數的延時效果相似,但幾乎所有的C編譯對后一種函數生成的代碼均比前一種代碼少1~3個位元組,因為幾乎所有的MCU均有為0轉移的指令,採用后一種方式能夠生成這類指令。在使用while循環時也一樣,使用自減指令控制循環會比使用自加指令控制循環生成的代碼更少1~3個字母。但是在循環中有通過循環變數「i」讀寫數組的指令時,使用預減循環時有可能使數組超界,要引起注意。

  (3)while循環和do…while循環

  用while循環時有以下兩種循環形式:

  unsigned int i;

  i=0;

  while (i<1000)

  {

  i++;

  //用戶程序

  }

  或:

  unsigned int i;

  i=1000;

  do

  i--;

  //用戶程序

  while (i>0);

  在這兩種循環中,使用do…while循環編譯後生成的代碼的長度短於while循環。

  7、查表

  在程序中一般不進行非常複雜的運算,如浮點數的乘除及開方等,以及一些複雜的數學模型的插補運算,對這些即消耗時間又消費資源的運算,應盡量使用查表的方式,並且將數據表置於程序存儲區。如果直接生成所需的表比較困難,也盡量在啟了,減少了程序執行過程中重複計算的工作量。



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