淄博公司网站建设,自己做网站怎么搜索,wordpress主题文制作,做网站设计是什么专业程序进行优化#xff0c;通常是指优化程序代码或程序执行速度。优化代码和优化速度实际上是一个予盾的统一#xff0c;一般是优化了代码的尺寸#xff0c;就会带来执行时间的增加#xff0c;如果优化了程序的执行速度#xff0c;通常会带来代码增加的副作用#xff0c;很…程序进行优化通常是指优化程序代码或程序执行速度。优化代码和优化速度实际上是一个予盾的统一一般是优化了代码的尺寸就会带来执行时间的增加如果优化了程序的执行速度通常会带来代码增加的副作用很难鱼与熊掌兼得只能在设计时掌握一个平衡点。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a1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aa1或aa-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。aa%8;可以改为aa7;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apow(a,2.0);可以改为aa*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apow(a,3.0);更改为aa*a*a则效率的改善更明显。(3)、用移位实现乘除法运算aa*4;bb/4;可以改为aa2;bb2;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aa*9可以改为a(a3)a6、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 (i0;i1000;i);}将其改为自减延时函数void delay (void){unsigned int i;for (i1000;i0;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;i0;while (i1000){i;//用户程序}或unsigned int i;i1000;doi--;//用户程序while (i0);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。8、其它比如使用在线汇编及将字符串和一些常量保存在程序存储器中均有利于优化。
