让你的 C 程序更有效率的 10 种方法

任何代码的美丽不仅在于找到一个给定的问题的解决方案，但在它的简单性，有效性，紧凑性和效率（内存）。设计的代码比实际执行更难 。因此，每一个程序员当用C语言开发时，都应该保持这些基本的东西在头脑中。


  本文向你介绍规范你的C代码的10种方法。


1. 避免不必要的函数调用


考虑下面的2个函数：

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 ] );     } }

请注意 这两个函数的功能相似。然而，第一个函数调用strlen（）函数多次，而第二个函数只调用函数strlen（）一次。因此第一个函数性能明显比第二个好。


2、避免不必要的内存引用


这次我们再用2个例子来对比解释：

int multiply ( int *num1 , int *num2 ) {     *num1 = *num2;     *num1 += *num2;     return *num1; }

int multiply1 ( int *num1 , int *num2 ) {     *num1 = 2 * *num2;     return *num1; }

同样，这两个函数具有类似的功能。所不同的是在第一个函数（ 1 for reading *num1 , 2 for reading *num2 and 2 for writing to *num1）有5个内存的引用，而在第二个函数是只有2个内存引用（one for reading *num2 and one for writing to *num1）。现在你认为哪一个好些？

3、节约内存（内存对齐和填充的概念）

struct {    char c;    int i;    short s;}str_1;

struct {     char c;     short s;     int i; }str_2;

假设一个字符需要1个字节，short占用2个字节和int需要4字节的内存。起初，我们会认为上面定义的结构是相同的，因此占据相同数量的内存。然而，而str_1占用12个字节，第二个结构只需要8个字节？这怎么可能呢？

请注意，在第一个结构，3个不同的4个字节被分配到三种数据类型，而在第二个结构的前4个字节char和short可以被采用，int可以采纳在第二个的4个字节边界（一共8个字节）。


4、使用无符号整数，而不是整数的，如果你知道的值将永远是否定的。


 有些处理器可以处理无符号的整数比有符号整数的运算速度要快。（这也是很好的实践，帮助self-documenting代码）


5、在一个逻辑条件语句中常数项永远在左侧。

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“=”赋值运算符，替代“==”相等运算符，这是个常见的输入错误。 常数项放在左侧，将产生一个编译时错误，让你轻松捕获你的错误。注：“=”是赋值运算符。 b = 1会设置变量b等于值1。 “==”相等运算符。如果左侧等于右侧，返回true，否则返回false。


6、在可能的情况下使用typedef替代macro。当然有时候你无法避免macro，但是typedef更好。

typedef int* INT_PTR;INT_PTR a , b;# define INT_PTR int*;INT_PTR a , b;

在这个宏定义中，a是一个指向整数的指针，而b只是一个整数声明。使用typedef a和b都是 整数的指针。

7、确保声明和定义是静态的，除非您希望从不同的文件中调用该函数。


在同一文件函数对其他函数可见，才称之为静态函数。它限制其他访问内部函数，如果我们希望从外界隐藏该函数。现在我们并不需要为内部函数创建头文件，其他看不到该函数。


静态声明一个函数的优点包括：


A）两个或两个以上具有相同名称的静态函数，可用于在不同的文件。


B）编译消耗减少，因为没有外部符号处理。


让我们做更好的理解，下面的例子：

/*first_file.c*/static int foo ( int a ){/*Whatever you want to in the function*/}/*second_file.c*/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;}

8、使用Memoization，以避免递归重复计算


考虑Fibonacci（斐波那契）问题;Fibonacci问题是可以通过简单的递归方法来解决：

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

注：在这里，我们考虑Fibonacci 系列从1开始，因此，该系列看起来：1，1，2，3，5，8，...





注意：从递归树，我们计算fib（3）函数2次，fib（2）函数3次。这是相同函数的重复计算。如果n非常大，fib<n（i）函数增长i<n。解决这一问题的快速方法将是计算函数值1次，存储在一些地方，需要时计算，而非一直重复计算。


这个简单的技术叫做Memoization，可以被用在递归，加强计算速度。


fibonacci 函数Memoization的代码，应该是下面的这个样子：

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}

9、避免悬空指针和野指针


一个指针的指向对象已被删除，那么就成了悬空指针。野指针是那些未初始化的指针，需要注意的是野指针不指向任何特定的内存位置。

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 ); }

当遭遇这些指针，程序通常是”怪异“的表现。



10、 永远记住释放你分配给程序的任何内存。上面的例子就是如果释放dp指针（我们使用malloc()函数调用）。


原文：http://www.fortystones.com/tips-to-make-c-program-effective/