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          如何寫(xiě)出好的單片機(jī)C語(yǔ)言代碼

          作者: 時(shí)間:2014-01-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            程序能跑起來(lái)并不見(jiàn)得你的代碼就是很好的c代碼了,衡量代碼的好壞應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)看

            1,代碼穩(wěn)定,沒(méi)有隱患。

            2,執(zhí)行效率高。

            3,可讀性高。

            4,便于移植。

            下面發(fā)一些我在網(wǎng)上看到的技巧和自己的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)和大家分享;

            1、如果可以的話(huà)少用庫(kù)函數(shù),便于不同的mcu和間的移植

            2、選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

            應(yīng)該熟悉算法語(yǔ)言,知道各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),具體資料請(qǐng)參見(jiàn)相應(yīng)的參考資料,有很多計(jì)算機(jī)書(shū)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、合并排序或根排序代替,都可以大大提高程序執(zhí)行的效率。.選擇一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也很重要,比如你在一堆隨機(jī)存放的數(shù)中使用了大量的插入和刪除指令,那使用鏈表要快得多。數(shù)組與指針語(yǔ)句具有十分密碼的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),指針比較靈活簡(jiǎn)潔,而數(shù)組則比較直觀,容易理解。對(duì)于大部分的,使用指針比使用數(shù)組生成的代碼更短,執(zhí)行效率更高。但是在Keil中則相反,使用數(shù)組比使用的指針生成的代碼更短。

            3、使用盡量小的數(shù)據(jù)類(lèi)型

            能夠使用字符型(char)定義的變量,就不要使用整型(int)變量來(lái)定義;能夠使用整型變量定義的變量就不要用長(zhǎng)整型(long int),能不使用浮點(diǎn)型(float)變量就不要使用浮點(diǎn)型變量。當(dāng)然,在定義變量后不要超過(guò)變量的作用范圍,如果超過(guò)變量的范圍賦值,C并不報(bào)錯(cuò),但程序運(yùn)行結(jié)果卻錯(cuò)了,而且這樣的錯(cuò)誤很難發(fā)現(xiàn)。在ICCAVR中,可以在Options中設(shè)定使用printf參數(shù),盡量使用基本型參數(shù)(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式說(shuō)明符),少用長(zhǎng)整型參數(shù)(%ld、%lu、%lx和%lX格式說(shuō)明符),至于浮點(diǎn)型的參數(shù)(%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(shù),會(huì)使生成的代碼的數(shù)量增加很多,執(zhí)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(fù)合賦值表達(dá)式(如a-=1及a+=1等)都能夠生成高質(zhì)量的程序代碼,編譯器通常都能夠生成inc和dec之類(lèi)的指令,而使用a=a+1或a=a-1之類(lèi)的指令,有很多C編譯器都會(huì)生成二到三個(gè)字節(jié)的指令。在AVR單片適用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書(shū)寫(xiě)方式生成的代碼是一樣的,也能夠生成高質(zhì)量的inc和dec之類(lèi)的的代碼。

            5、減少運(yùn)算的強(qiáng)度

            可以使用運(yùn)算量小但功能相同的表達(dá)式替換原來(lái)復(fù)雜的的表達(dá)式。如下:

            (1)、求余運(yùn)算。

            a=a%8;

            可以改為:

            a=a7;

            說(shuō)明:位操作只需一個(gè)指令周期即可完成,而大部分的C編譯器的“%”運(yùn)算均是調(diào)用子程序來(lái)完成,代碼長(zhǎng)、執(zhí)行速度慢。通常,只要求是求2n方的余數(shù),均可使用位操作的方法來(lái)代替。

            (2)、平方運(yùn)算

            a=pow(a,2.0);

            可以改為:

            a=a*a;

            說(shuō)明:在有內(nèi)置硬件乘法器的中(如51系列),乘法運(yùn)算比求平方運(yùn)算快得多,因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的求平方是通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在自帶硬件乘法器的AVR中,如ATMega163中,乘法運(yùn)算只需2個(gè)時(shí)鐘周期就可以完成。既使是在沒(méi)有內(nèi)置硬件乘法器的AVR中,乘法運(yùn)算的子程序比平方運(yùn)算的子程序代碼短,執(zhí)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(shí)現(xiàn)乘除法運(yùn)算

            a=a*4;

            b=b/4;

            可以改為:

            a=a2;

            b=b>>2;

            說(shuō)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(shù)或除以任何數(shù),均調(diào)用乘除法子程序。用移位的方法得到代碼比調(diào)用乘除法子程序生成的代碼效率高。實(shí)際上,只要是乘以或除以一個(gè)整數(shù),均可以用移位的方法得到結(jié)果,如:

            a=a*9

            可以改為:

            a=(a3)+a

            6、循環(huán)

            (1)、循環(huán)語(yǔ)

            對(duì)于一些不需要循環(huán)變量參加運(yùn)算的任務(wù)可以把它們放到循環(huán)外面,這里的任務(wù)包括表達(dá)式、函數(shù)的調(diào)用、指針運(yùn)算、數(shù)組訪問(wèn)等,應(yīng)該將沒(méi)有必要執(zhí)行多次的操作全部集合在一起,放到一個(gè)init的初始化程序中進(jìn)行。


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