c服务编译优化原理
❶ 编译原理中代码优化依据什么原则
等价原则。经过优化后不应该改变程序运行的结果。
等效原则。使优化后所产生的目标代码运行时间较短,占用的储存空间较小。
合算原则。应尽可能以较低的代价取得较好的优化效果。
程序设计语言编译原理(第三版)P272
❷ c语言中编译程序和连接程序的作用和原理是什么关键是原理,越详细越好,谢了~
详细了你也不一定能理解,你对底层的了解程度如何?
简单的来说编译就是生成语言无关的obj文件,连接就是将所有的obj文件连接起来,查找里面的符号按照COFF文件的标准生成dll或EXE。
❸ linux下c语言编译器的工作原理是怎么样的/
c语言编译器的工作原理都差不多的。一般来说分为四个阶断;
1、预处理阶断,主要是文本替换操作。有预处理器完成。
2、编译阶断,将C源码生成汇编代码,这个是有C语言编译器来完成的,默认linux下是cc。
3、汇编阶断,将汇编代码,生成相应的可执行体,即二进制文件。
这个过程都可以自己通过给gcc加入参数来详细的获取这些过程的,具体可以参考:http://jingyan..com/article/03b2f78c1d6ede5ea237aed7.html
❹ 编译原理四——代码优化
1、基本块的划分方法:
3、DAG图实现基本块的优化
1、程序流图与循环
控制流程图就是有唯一首节点的有向图,用三元组G=(N,E,n 0 )表示(节点集,边集,首节点)节点集就是基本块集,有向边表示如下:基本块i出口语句不是转向语句或停语句,i与紧随其后的基本块j有有向边。或者i出口转向j入口语句。
2、循环:程序流图里的一个节点序列强连通,任意两个节点都有至少一条通路,它们中有且只有一个入口节点。(从序列外某节点有一条有向边引导它,或他是程序流图的首节点。
3、找循环:
必经节点集:从流图首节点出发,到n的任意通路都要经过m,m是n的必经节点,记为mDOMn;流图中结点n的所有必经节点的集合称为节点n的必经结点集,极为D(n)。
DOM的性质:自反性:流图中任意节点a,都有aDOMa。传递性:aDOMb,bDOMc则aDOMc。反对称性:aDOMb,bDOMa,a=b。DOM是一个偏序关系,任何节点n的必经节点集是一个有序集。
必经节点的求法:一定包括自己好吧。。。。。。必经节点集就是前驱节点必经节点集的交集加自己没准。
找回边:假设a b是流图中的一条有向边,如果bDOMa,则a b是流图中的一条回边。已知有向边n d是一条回边,则由它组成的循环就是由结点d、结点n以及有通路到达n但该通路不经过d的所有结点组成的。
4、可规约流图:当且仅当一个流图除去回边后,其余边构成一个无环路流图。性质:1. 图中任何直观环路都是循环。2. 找到所有回边可以对应找出所有循环。3. 循环或嵌套或不相交(可能有公共入口节点),goto语句不可跳入循环。
5、循环优化
❺ C语言编译执行的全过程是怎样的
预处理阶断:这个就是那些#include啥的。
编译阶断:把C语言的代码转成汇编语言代码,比如 int a = 2; 它会生成mov a, 2;
汇编阶断:把汇编代码转换成机器码,比如把mov a , 2 ; 转成 cd07 (mov指令的机器码中的一种机器码)
链接阶断:制作成一个可执行文件,比如windows是PE的可执行文件,linux是elf的可执行文件,要制作成可以运行的程序。
❻ 如何优化你的C代码
一、程序结构的优化
1、程序的书写结构
虽然书写格式并不会影响生成的代码质量,但是在实际编写程序时还是应该尊循一定的书写规则,一个书写清晰、明了的程序,有利于以后的维护。在书写程序时,特别是对于While、for、do…while、if…elst、switch…case等语句或这些语句嵌套组合时,应采用“缩格”的书写形式,
2、标识符
程序中使用的用户标识符除要遵循标识符的命名规则以外,一般不要用代数符号(如a、b、x1、y1)作为变量名,应选取具有相关含义的英文单词(或缩写)或汉语拼音作为标识符,以增加程序的可读性,如:count、number1、red、work等。
3、程序结构
C语言是一种高级程序设计语言,提供了十分完备的规范化流程控制结构。因此在采用C语言设计单片机应用系统程序时,首先要注意尽可能采用结构化的程序设计方法,这样可使整个应用系统程序结构清晰,便于调试和维护。于一个较大的应用程序,通常将整个程序按功能分成若干个模块,不同模块完成不同的功能。各个模块可以分别编写,甚至还可以由不同的程序员编写,一般单个模块完成的功能较为简单,设计和调试也相对容易一些。在C语言中,一个函数就可以认为是一个模块。所谓程序模块化,不仅是要将整个程序划分成若干个功能模块,更重要的是,还应该注意保持各个模块之间变量的相对独立性,即保持模块的独立性,尽量少使用全局变量等。对于一些常用的功能模块,还可以封装为一个应用程序库,以便需要时可以直接调用。但是在使用模块化时,如果将模块分成太细太小,又会导致程序的执行效率变低(进入和退出一个函数时保护和恢复寄存器占用了一些时间)。
4、定义常数
在程序化设计过程中,对于经常使用的一些常数,如果将它直接写到程序中去,一旦常数的数值发生变化,就必须逐个找出程序中所有的常数,并逐一进行修改,这样必然会降低程序的可维护性。因此,应尽量当采用预处理命令方式来定义常数,而且还可以避免输入错误。
5、减少判断语句
能够使用条件编译(ifdef)的地方就使用条件编译而不使用if语句,有利于减少编译生成的代码的长度,能够不用判断语句则少用判断用语句。
6、表达式
对于一个表达式中各种运算执行的优先顺序不太明确或容易混淆的地方,应当采用圆括号明确指定它们的优先顺序。一个表达式通常不能写得太复杂,如果表达式太复杂,时间久了以后,自己也不容易看得懂,不利于以后的维护。
7、函数
对于程序中的函数,在使用之前,应对函数的类型进行说明,对函数类型的说明必须保证它与原来定义的函数类型一致,对于没有参数和没有返回值类型的函数应加上“void”说明。如果果需要缩短代码的长度,可以将程序中一些公共的程序段定义为函数,在Keil中的高级别优化就是这样的。如果需要缩短程序的执行时间,在程序调试结束后,将部分函数用宏定义来代替。注意,应该在程序调试结束后再定义宏,因为大多数编译系统在宏展开之后才会报错,这样会增加排错的难度。
8、尽量少用全局变量,多用局部变量。
因为全局变量是放在数据存储器中,定义一个全局变量,MCU就少一个可以利用的数据存储器空间,如果定义了太多的全局变量,会导致编译器无足够的内存可以分配。而局部变量大多定位于MCU内部的寄存器中,在绝大多数MCU中,使用寄存器操作速度比数据存储器快,指令也更多更灵活,有利于生成质量更高的代码,而且局部变量所的占用的寄存器和数据存储器在不同的模块中可以重复利用。
9、设定合适的编译程序选项
许多编译程序有几种不同的优化选项,在使用前应理解各优化选项的含义,然后选用最合适的一种优化方式。通常情况下一旦选用最高级优化,编译程序会近乎病态地追求代码优化,可能会影响程序的正确性,导致程序运行出错。因此应熟悉所使用的编译器,应知道哪些参数在优化时会受到影响,哪些参数不会受到影响。
在ICCAVR中,有“Default”和“Enable Code Compression”两个优化选项。
在CodeVisionAVR中,“Tiny”和“small”两种内存模式。
在IAR中,共有7种不同的内存模式选项。
在GCCAVR中优化选项更多,一不小心更容易选到不恰当的选项。
二、代码的优化
1、选择合适的算法和数据结构
应该熟悉算法语言,知道各种算法的优缺点,具体资料请参见相应的参考资料,有很多计算机书籍上都有介绍。将比较慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法代替,插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替,都可以大大提高程序执行的效率。.选择一种合适的数据结构也很重要,比如你在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令,那使用链表要快得多。
数组与指针语句具有十分密码的关系,一般来说,指针比较灵活简洁,而数组则比较直观,容易理解。对于大部分的编译器,使用指针比使用数组生成的代码更短,执行效率更高。但是在Keil中则相反,使用数组比使用的指针生成的代码更短。。
3、使用尽量小的数据类型
能够使用字符型(char)定义的变量,就不要使用整型(int)变量来定义;能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int),能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然,在定义变量后不要超过变量的作用范围,如果超过变量的范围赋值,C编译器并不报错,但程序运行结果却错了,而且这样的错误很难发现。
在ICCAVR中,可以在Options中设定使用printf参数,尽量使用基本型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式说明符),少用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX格式说明符),至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用,其它C编译器也一样。在其它条件不变的情况下,使用%f参数,会使生成的代码的数量增加很多,执行速度降低。
4、使用自加、自减指令
通常使用自加、自减指令和复合赋值表达式(如a-=1及a+=1等)都能够生成高质量的程序代码,编译器通常都能够生成inc和dec之类的指令,而使用a=a+1或a=a-1之类的指令,有很多C编译器都会生成二到三个字节的指令。在AVR单片适用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C编译器以上几种书写方式生成的代码是一样的,也能够生成高质量的inc和dec之类的的代码。
5、减少运算的强度
可以使用运算量小但功能相同的表达式替换原来复杂的的表达式。如下:
(1)、求余运算。
a=a%8;
可以改为:
a=a&7;
说明:位操作只需一个指令周期即可完成,而大部分的C编译器的“%”运算均是调用子程序来完成,代码长、执行速度慢。通常,只要求是求2n方的余数,均可使用位操作的方法来代替。
(2)、平方运算
a=pow(a,2.0);
可以改为:
a=a*a;
说明:在有内置硬件乘法器的单片机中(如51系列),乘法运算比求平方运算快得多,因为浮点数的求平方是通过调用子程序来实现的,在自带硬件乘法器的AVR单片机中,如ATMega163中,乘法运算只需2个时钟周期就可以完成。既使是在没有内置硬件乘法器的AVR单片机中,乘法运算的子程序比平方运算的子程序代码短,执行速度快。
如果是求3次方,如:
a=pow(a,3.0);
更改为:
a=a*a*a;
则效率的改善更明显。
(3)、用移位实现乘除法运算
a=a*4;
b=b/4;
可以改为:
a=a<<2;
b=b>>2;
说明: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码,而乘以其它的整数或除以任何数,均调用乘除法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。实际上,只要是乘以或除以一个整数,均可以用移位的方法得到结果,如:
a=a*9
可以改为:
a=(a<<3)+a
6、循环
(1)、循环语
对于一些不需要循环变量参加运算的任务可以把它们放到循环外面,这里的任务包括表达式、函数的调用、指针运算、数组访问等,应该将没有必要执行多次的操作全部集合在一起,放到一个init的初始化程序中进行。
(2)、延时函数:
通常使用的延时函数均采用自加的形式:
void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=0;i<1000;i++)
;
}
将其改为自减延时函数:
void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=1000;i>0;i--)
;
}
两个函数的延时效果相似,但几乎所有的C编译对后一种函数生成的代码均比前一种代码少1~3个字节,因为几乎所有的MCU均有为0转移的指令,采用后一种方式能够生成这类指令。
在使用while循环时也一样,使用自减指令控制循环会比使用自加指令控制循环生成的代码更少1~3个字母。
但是在循环中有通过循环变量“i”读写数组的指令时,使用预减循环时有可能使数组超界,要引起注意。
(3)while循环和do…while循环
用while循环时有以下两种循环形式:
unsigned int i;
i=0;
while (i<1000)
{
i++;
//用户程序
}
或:
unsigned int i;
i=1000;
do
i--;
//用户程序
while (i>0);
在这两种循环中,使用do…while循环编译后生成的代码的长度短于while循环。
7、查表
在程序中一般不进行非常复杂的运算,如浮点数的乘除及开方等,以及一些复杂的数学模型的插补运算,对这些即消耗时间又消费资源的运算,应尽量使用查表的方式,并且将数据表置于程序存储区。如果直接生成所需的表比较困难,也尽量在启动时先计算,然后在数据存储器中生成所需的表,后以在程序运行直接查表就可以了,减少了程序执行过程中重复计算的工作量。
❼ C语言工作原理
作为一种编程语言,本身是谈不上工作原理的,实际上C语言所有的语法,正是C语言编译器的工作原理或者工作机制的具体实现。要细致的讨论起来是不可能,但是作为C语言程序员,必须了解这个大致的流程。一个程序,从C语言源码,到系统可执行的文件,一般经历四个过程。
1、预处理阶断,这个阶断是文本处理阶断,有预处理器来完成,会将源码中的带"#"开头的预处理命令进行相应的处理,在Linux上C语言的预处理器程序是cp命令。
2、编译阶断,这个阶断是有C语言编译阶断,在Linux上C语言的编译器是cc命令,它将C语言源码转换成汇编指令。
3、汇编阶断,这个阶断是汇编编译阶断,在Linux上C语言的汇编器是as命令,这个阶断会将汇编指令编译成二进制机器码。
4、链接阶断,这个阶断是会将汇编阶断生成的机器码目标文件,装载成一个系统可执行的文件,在Linux平台以ELF格式进行组装,在Windows平台上以PE格式进行组装。在Linux平台上的链接器命令为ld,在windows平台上的链接器命令为linker。
❽ C/C++ 的预编译原理是什么为什么要用预编译
为了防止程序在实际应用当中出现错误
❾ C++ 程序的编译过程…
一般来讲,编好的代码(源代码)经过编译,链接,生成可执行的文件,然后就可以执行。即编辑的代码要最重生成可执行的程序(可执行的文件),需要经过编译、链接两个步骤。编译的作用是对代码进行语法检查,而链接的作用是链接代码中用到的编译器提供的资源。所以,通常通过编译、链接后形成的只形成一个可执行的文件。
但是,假如你是采用工程的形式进行编程的话,工程包括很多个文件,比如,VC编程中MFC编程。这个时候源代码通过链接后就形成的是多个文件!
中型程序是什么语言写的,这个问题恐怕语言专家也不好回答,因为每种语言,比如C、C++、JAVA等等都可以写中型程序,而且都是各有优缺点。但是,根据编程的用途,各种语言根据自身的特点可以针对性的使用,如游戏编程一般使用...语言,而系统软件编程一般使用...语言,这种说法可能更有使用价值一些。
❿ C语言源程序的编译过程包括哪三个阶段
编译:将源程序转换为扩展名为.obj的二进制代码
连接:将obj文件进行连接,加入库函数等生成可执行文件
运行:执行可执行文件,有错返回修改,无错结束