c語言編程優化
① 如果c語言函數參數太多,可以怎麼優化
一個函數的參數的數目沒有明確的限制,但是參數過多(例如超過8個)顯然是一種不可取的編程風格。參數的數目直接影響調用函數的速度,參數越多,調用函數就越慢。另一方面,參數的數目少,程序就顯得精練、簡潔,這有助於檢查和發現程序中的錯誤。因此,通常應該盡可能減少參數的數目,如果一個函數的參數超過4個,你就應該考慮一下函數是否編寫得當。 如果一個函數不得不使用很多參數,你可以定義一個結構來容納這些參數,這是一種非常好的解決方法。在下例中,函數print_report()需要使用10個參數,然而在它的說明中並沒有列出這些參數,而是通過一個RPT_PARMS結構得到這些參數。 # include <atdio. h> typedef struct ( int orientation ; char rpt_name[25]; char rpt_path[40]; int destination; char output_file[25]; int starting_page; int ending_page; char db_name[25]; char db_path[40]; int draft_quality; )RPT_PARMS; void main (void); int print_report (RPT_PARMS* ); void main (void) { RPT_PARMS rpt_parm; /*define the report parameter structure variable * / /* set up the report parameter structure variable to pass to the print_report 0 function */ rpt_parm. orientation = ORIENT_LANDSCAPE; rpt_parm.rpt_name = "QSALES.RPT"; rpt_parm. rpt_path = "Ci\REPORTS" rpt_parm. destination == DEST_FILE; rpt_parm. output_file = "QSALES. TXT" ; rpt_parm. starting_page = 1; rpt_pann. ending_page = RPT_END; rpt_pann.db_name = "SALES. DB"; rpt_parm.db_path = "Ci\DATA"; rpt_pann. draft_quality = TRUE; /*call the print_report 0 function; paaaing it a pointer to the parameteM inatead of paMing it a long liat of 10 aeparate parameteM. * / ret_code = print_report(cu*pt_parm); } int print_report(RPT_PARMS*p) { int rc; /*acccM the report parametcra paaaed to the print_report() function */ oricnt_printcr(p->orientation); Kt_printer_quality((p->draft_quality == TRUE) ? DRAFT ; NORMAL); return rc; } 上例唯一的不足是編譯程序無法檢查引用print_report()函數時RPT_PARMS結構的10個成員是否符合要求。
② c語言演算法優化
【演算法描述】
轉某牛人的解題報告!!!!
這道題在沒看數據規模之前以為是一道簡單的DP,但是數據開到十億,無論在時間還是空間復雜度都過大,所以就要進行優化了。
解一:
簡單方法:預期得分30。簡單動態規劃,f[i]代表青蛙跳到i點時所可能踩到的最少石子數,所以有f[i]=min{f[k]+map[i]}(i-s≤k≤i-t),其中map[i]代表i上是否有石子,有是1,否則0。演算法復雜度O(n^2)。
解二:
改進方法:預期得分100。我們會發現,雖然橋很長,但上面最多隻有100個石子,想到能否用石子DP,而應該是不行的。那能否基於第一種方法?由於石子排布非常的疏,我們還會發現,如果兩個石子相隔甚遠,那他們中間的f[i]大部分將會是同一個數,能否把兩個石子的距離縮短,使之還與原來等效?要是行的話怎麼縮?王乃岩同學考試時做了一個方法能夠過全部數據,用的滾動數組存儲,下面列出了他的程序。我自己也寫了個程序,和他不盡相同:我令L=stone[i]-stone[i-1](stone[i]代表按坐標由小到大順序排列的石塊坐標),當L能夠被t整除時(L%t==0),令k=t;當L不能被t整除時(L%t!=0),令k=L%t。然後令k為k+t,最後判斷如果k>L,那麼map[]數組中stone[i]和stone[i-1]兩石頭的距離就被等效成為L(也就是沒變);如果k<=L,那麼map[]數組中stone[i]和stone[i-1]兩石頭的距離就被等效成為k,可以看出來,這樣處理完,兩石子最大間距為2*t,大大的縮短了數組,再按解一進行DP,就可以通過了。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
long stone[101];
int map[100001];
int f[100001];
long L;
int S, T, M;
void quickSort(int l, int r)
{
int i , j;
long temp;
i = l;
j = r;
temp = stone[i];
while (i < j)
{
while (i < j && stone[j] > temp)
j--;
if (i < j)
{
stone[i] = stone[j];
i++;
}
while (i < j && stone[i] < temp)
i++;
if (i < j)
{
stone[j] = stone[i];
j--;
}
}
stone[i] = temp;
if (i - 1 > l) quickSort(l, i - 1);
if (i + 1 < r) quickSort(i + 1, r);
}
int main()
{
int i, j;
long l, k, p = 0, min;
scanf("%ld%d%d%d", &L, &S, &T, &M);
for (i = 1; i <= M; i++)
scanf("%ld", &stone[i]);
memset(map, 0, sizeof(int)*100001);
memset(f, 0, sizeof(int)*100001);
quickSort(1, M);
stone[0] = 0;
p = 0;
for (i = 1; i <= M; i++)
{
l = stone[i] - stone[i - 1];
if (l % T == 0)
k = T;
else
k = l % T;
k = k + T;
if (l < k)
k = l;
p = p + k;
map[p] = 1;
}
for (i = 1; i <= p + T; i++)
{
min = 1000;
for (j = i - T; j <= i - S; j++)
if ( j >= 0 && f[j] < min)
min = f[j];
f[i] = min + map[i];
}
min = 1000;
for (i = p + 1; i <= p + T; i++)
if (f[i] < min)
min = f[i];
printf("%d\n", min);
return 0;
}
③ C語言編程解決最優化問題
C語言是一門通用計算機編程語言,廣泛應用於底層開發。C語言的設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環境支持便能運行的編程語言。
盡管C語言提供了許多低級處理的功能,但仍然保持著良好跨平台的特性,以一個標准規格寫出的C語言程序可在許多電腦平台上進行編譯,甚至包含一些嵌入式處理器(單片機或稱MCU)以及超級電腦等作業平台。
二十世紀八十年代,為了避免各開發廠商用的C語言語法產生差異,由美國國家標准局為C語言制定了一套完整的美國國家標准語法,稱為ANSI C,作為C語言最初的標准。 目前2011年12月8日,國際標准化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)發布的C11標準是C語言的第三個官方標准,也是C語言的最新標准,該標准更好的支持了漢字函數名和漢字標識符,一定程度上實現了漢字編程。
C語言是一門面向過程的計算機編程語言,與C++,Java等面向對象的編程語言有所不同。
其編譯器主要有Clang、GCC、WIN-TC、SUBLIME、MSVC、Turbo C等。
④ C語言寫程序提高程序效率減小空間的方法都有哪些
演算法級別的顯然是最主要的優化,一個平方級演算法和一個超線性演算法的時間復雜度天差地別。但如果已經達到了演算法的下界,那麼就只能是針對程序進行優化了。其實編譯器乾的壞事往往比好事多,尤其是在做並行的時候~另外,先檢查下是否需要優化,如果不是瓶頸的地方再優化也沒有明顯效果,常用的優化手段一般是增大並行度,指令級或者線程級的,還有就是針對內存結構的特殊處理等等。具體可以參考計算機系統結構——量化研究方法,第三版我覺得不錯,第四版沒看。至於用C的話,比較靈活,比如自己消除遞歸,循環強度削弱,使用宏函數或者內聯函數,內嵌匯編等等都可以,視情況而定了。
⑤ C語言程序優化評價如何進行
時空交換,他比你要少用一些存儲,但多一些步驟。
你們老師寫的也不怎麼樣。n個數中移動m個的,應該只需要n+m個空間移動n+m次或0空間交換n次。他寫成了n*m次移動,你用了2n的空間。
如果你有13個空間,可以直接向後移動三個元素再重新插入。
次數等於n+m次。
#define N 10
#define M 3
for (int i = 0; i < N - M; ++i)
a[N + M - 1 + i] = a[N - 1 - i];
for (int i = 0; i < M; ++i)
a[M - 1 - i] = a[N + M - 1 + i];
如果沒有空間,哪也是整體交換,只交換3+3+4次,相當於int(n / m) * m + int(m / (n mod m))*(n mod m)次等於n次。把q位上的n個數移動到p位上。
void swapall(int a[], int p, int q, int n)
{
for (int i = 0; i < n; i ++) {
int x = a[q + i];
a[q + i] = a[p + i];
a[p + i] = a[q + i];
}
}
/* p < q, n > 1 */
void move(int a[], int p, int q, int n) {
while ( p + n < q) {
swapall(a, p, q, n);
p = p + n;
}
while ( q - p < n) {
int m = q - p;
swapall (a, p, q, m);
n = n - m;
p = q;
q = p + m;
}
}
⑥ C語言如何提高程序效率
好的代碼沒有一個統一的衡量標准,在程序員們的世界裡大家也是各自按照自己的標准衡量著自己和別人的代碼。不過有一個標准幾乎是被所有人認同的。服役時間越長、出錯率越高的代碼就是好代碼。所有的編程方法、代碼技巧甚至於設計模式都是為了達到這個目的而產生的。
如何提高程序效率
程序的效率分兩部分:時間效率和空間效率。
時間效率 : 指的是程序運行的速度
空間效率 : 指的是程序佔用內存或者外存的大小
對於這兩點的把握,我們沒有明確的方法。這里給出一些能夠達成共識的規則,大家在今後自己編碼的時候,可以通過這些規則來衡量自己的代碼是否符合要求。
規則1:不要一味地追求程序的效率
如果追求程序效率需要付出降低正確性、可靠性、健壯性、可讀性等質量代價,那麼可以放棄這部分效率的提高。
規則2:優先提高全局效率
只有整個程序的執行效率提高才有意義,把時間和精力放在某一個不常被調用的小模塊優化上得不償失。
規則3:針對瓶頸部分優化
在實際開發工作中,我們經常遇到一些程序執行時間過長,需要優化。有些人上來就開始逐行檢查代碼,把認為可能影響效率的地方都盡量修改一遍。這樣做不僅浪費時間,更重要的是,常常修改一遍後依然看不到明顯的效果。
這種情況下,正確的方法是先找出限制效率的「瓶頸」,在這個部分做有針對性的優化。這么做才事半功倍。
規則4:先優化數據結構和演算法,再優化執行代碼
程序的兩大要素是演算法和數據結構,它們貫穿於程序的始終。因此,對它們的優化能夠起到意想不到的良好效果。
規則5:時間效率和空間效率的矛盾
大多數時候,時間效率和空間效率是對立的。這就是程序設計中兩個很重要的方法論,一個是「以空間換時間」,另一個是「以時間換空間」。此時應當分析那個更重要,作出適當的折中。
早間年,硬體成本比較高,人們大多都採用以時間換空間的策略,花費一些時間,減少內存開銷。如今,內存條的價格已經非常便宜了,人們注重的`是軟體的友好性,因此大部分時候都是用空間換時間。
規則6:代碼不是越短越好
很多資深程序員都會有這樣一個誤區,完成同一個功能,代碼越短越好。還經常有人說這樣的話:「就這么個功能我幾行代碼就搞定了」。其實,追求代碼精簡是一個很大的誤區。因為精簡的代碼並不一定產生高效的機器碼。同時,它還付出了可讀性這一代價。正確的做法是適當地做到代碼精簡。
注意事項
1. 書寫錯誤
經常有人把「==」誤寫成「=」。「||」、「&&」、「<=」、「>=」這類符號也很容易發生少一個的錯誤。最可怕的是編譯器根本發現不了這樣的錯誤。
2. 初始化
變數(指針、數組)被創建之後應當立刻初始化,防止把未被初始化的變數當成右值使用。
3. 數值錯誤
這也是一類非常容易忽略的錯誤。變數的初值、預設值錯誤,或精度不夠,一旦出錯不易發現。
4. 類型轉換
為了避免數據類型轉換的錯誤,我們要盡量使用顯式的數據類型轉換,避免在編譯器中執行非我們所願的隱式數據類型轉換。
5. 溢出
溢出分兩種,一種是超過數據類型取值范圍的賦值,另一種是數組下標范圍越界。這兩種都是要時刻注意的。
7. 避免編寫技巧性很高代碼
技巧性過高的代碼一定是可讀性較差的代碼,這種代碼不易維護,後期的成本較高。
8. 好代碼要復用,壞代碼要重寫
如果原有的代碼質量比較好,盡量復用它。但是不要修補很差勁的代碼。當我們遇到差勁代碼時,最好的方法是重寫新代碼替換它。
9. 盡量使用標准庫函數
對於標准庫中有的函數,我們不要再花時間自己實現。很簡單,你自己實現的一定不比庫函數效率高。
10. 把編譯器的選擇項設置為最嚴格狀態
只有最嚴格的審查自己的代碼,才能寫出優秀的軟體產品。很多人甚至連編譯過程中出現的warning都懶得處理,這種態度堅決不能有。
⑦ 如何優化你的C代碼
一、程序結構的優化
1、程序的書寫結構
雖然書寫格式並不會影響生成的代碼質量,但是在實際編寫程序時還是應該尊循一定的書寫規則,一個書寫清晰、明了的程序,有利於以後的維護。在書寫程序時,特別是對於While、for、do…while、if…elst、switch…case等語句或這些語句嵌套組合時,應採用「縮格」的書寫形式,
2、標識符
程序中使用的用戶標識符除要遵循標識符的命名規則以外,一般不要用代數符號(如a、b、x1、y1)作為變數名,應選取具有相關含義的英文單詞(或縮寫)或漢語拼音作為標識符,以增加程序的可讀性,如:count、number1、red、work等。
3、程序結構
C語言是一種高級程序設計語言,提供了十分完備的規范化流程式控制制結構。因此在採用C語言設計單片機應用系統程序時,首先要注意盡可能採用結構化的程序設計方法,這樣可使整個應用系統程序結構清晰,便於調試和維護。於一個較大的應用程序,通常將整個程序按功能分成若干個模塊,不同模塊完成不同的功能。各個模塊可以分別編寫,甚至還可以由不同的程序員編寫,一般單個模塊完成的功能較為簡單,設計和調試也相對容易一些。在C語言中,一個函數就可以認為是一個模塊。所謂程序模塊化,不僅是要將整個程序劃分成若干個功能模塊,更重要的是,還應該注意保持各個模塊之間變數的相對獨立性,即保持模塊的獨立性,盡量少使用全局變數等。對於一些常用的功能模塊,還可以封裝為一個應用程序庫,以便需要時可以直接調用。但是在使用模塊化時,如果將模塊分成太細太小,又會導致程序的執行效率變低(進入和退出一個函數時保護和恢復寄存器佔用了一些時間)。
4、定義常數
在程序化設計過程中,對於經常使用的一些常數,如果將它直接寫到程序中去,一旦常數的數值發生變化,就必須逐個找出程序中所有的常數,並逐一進行修改,這樣必然會降低程序的可維護性。因此,應盡量當採用預處理命令方式來定義常數,而且還可以避免輸入錯誤。
5、減少判斷語句
能夠使用條件編譯(ifdef)的地方就使用條件編譯而不使用if語句,有利於減少編譯生成的代碼的長度,能夠不用判斷語句則少用判斷用語句。
6、表達式
對於一個表達式中各種運算執行的優先順序不太明確或容易混淆的地方,應當採用圓括弧明確指定它們的優先順序。一個表達式通常不能寫得太復雜,如果表達式太復雜,時間久了以後,自己也不容易看得懂,不利於以後的維護。
7、函數
對於程序中的函數,在使用之前,應對函數的類型進行說明,對函數類型的說明必須保證它與原來定義的函數類型一致,對於沒有參數和沒有返回值類型的函數應加上「void」說明。如果果需要縮短代碼的長度,可以將程序中一些公共的程序段定義為函數,在Keil中的高級別優化就是這樣的。如果需要縮短程序的執行時間,在程序調試結束後,將部分函數用宏定義來代替。注意,應該在程序調試結束後再定義宏,因為大多數編譯系統在宏展開之後才會報錯,這樣會增加排錯的難度。
8、盡量少用全局變數,多用局部變數。
因為全局變數是放在數據存儲器中,定義一個全局變數,MCU就少一個可以利用的數據存儲器空間,如果定義了太多的全局變數,會導致編譯器無足夠的內存可以分配。而局部變數大多定位於MCU內部的寄存器中,在絕大多數MCU中,使用寄存器操作速度比數據存儲器快,指令也更多更靈活,有利於生成質量更高的代碼,而且局部變數所的佔用的寄存器和數據存儲器在不同的模塊中可以重復利用。
9、設定合適的編譯程序選項
許多編譯程序有幾種不同的優化選項,在使用前應理解各優化選項的含義,然後選用最合適的一種優化方式。通常情況下一旦選用最高級優化,編譯程序會近乎病態地追求代碼優化,可能會影響程序的正確性,導致程序運行出錯。因此應熟悉所使用的編譯器,應知道哪些參數在優化時會受到影響,哪些參數不會受到影響。
在ICCAVR中,有「Default」和「Enable Code Compression」兩個優化選項。
在CodeVisionAVR中,「Tiny」和「small」兩種內存模式。
在IAR中,共有7種不同的內存模式選項。
在GCCAVR中優化選項更多,一不小心更容易選到不恰當的選項。
二、代碼的優化
1、選擇合適的演算法和數據結構
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、合並排序或根排序代替,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系,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,在定義變數後不要超過變數的作用范圍,如果超過變數的范圍賦值,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、自減指令和復合賦值表達式(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復雜的的表達式。如下:
(1)、求余運算。
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「%」運算均是調用子程序來完成,代碼長、執行速度慢。通常,只要求是求2n方的余數,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個時鍾周期就可以完成。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;
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,都可以生成左移的代碼,而乘以其它的整數或除以任何數,均調用乘除法子程序。用移位的方法得到代碼比調用乘除法子程序生成的代碼效率高。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
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,這里的任務包括表達式、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編譯對後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,採用後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復雜的運算,如浮點數的乘除及開方等,以及一些復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,也盡量在啟動時先計算,然後在數據存儲器中生成所需的表,後以在程序運行直接查表就可以了,減少了程序執行過程中重復計算的工作量。
⑧ c語言 請問逆序數的優化編程演算法怎麼做到
int getRevange(int n);
int getRevange(int n)
{
int t = 0;
for(; n; n /= 10)
t = t*10 + n%10;
return t;
}
解釋一個這段程序:
假設n為12345
n%10 => 5 t = t*10 * n%10; t=> 0*10+5 => 5 n /= 10; n => 1234
n%10 => 4 t = t*10 * n%10; t=> 5*10+4 => 54 n /= 10; n => 123
n%10 => 3 t = t*10 * n%10; t=> 54*10+3 => 543 n /= 10; n => 12
n%10 => 2 t = t*10 * n%10; t=> 543*10+2 => 5432 n /= 10; n => 1
n%10 => 1 t = t*10 * n%10; t=> 5432*10+1 => 54321 n /= 10; n => 0
循環結束,t的值正好是n的逆序數。