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C语言中关于变量使用的代码技巧

  • 发布:C++培训
  • 来源:资料库
  • 时间:2020-07-23 14:37

一、变量与值得比较

1、布尔变量与零值的比较

不可将布尔变量直接与 TRUE、 FALSE或者 1、 0进行比较 。据布尔类型的语义,零值为“ 假”(记为 FALSE),任何非零值都是“ 真”(记为TRUE)。

TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如 Visual C++ 将 TRUE定义为 1, 而 Visual Basic则将 TRUE定义为-1 。假设布尔变量名字为 flag,它与零值比较的标准 if语句如下:

if (flag) // 表示flag为真

if (!flag) // 表示flag为假

其它的用法都属于不良风格,例如:

if (flag == TRUE)

if (flag == 1 )

if (flag == FALSE)

if (flag == 0)

2、整形变量与零值的比较

应当将整型变量用“ ==” 或“ !=” 直接与 0比较 。假设整型变量的名字为 value,它与零值比较的标准 if语句如下:

if (value == 0)

if (value != 0)

不可模仿布尔变量的风格而写成:

if (value) // 会让人误解 value是布尔变量

if (!value)

3、浮点变量与零值的比较

不可将浮点变量用“ ==” 或“ !=” 与任何数字比较 。千万要留意, 无论是 float还是 double类型的变量, 都有精度限制。

所以一定要避免将浮点变量用“ ==” 或“ !=” 与数字比较,应该设法转化成“ >=” 或“ <=” 形式。假设浮点变量的名字为 x,应当 将:

if (x == 0.0) // 隐含错误的比

转化为:

if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))

其中 EPSINON是允许的误差(即精度) 。

4、指针变量与零值的比较

应当将指针变量用“ ==” 或“ !=” 与 NULL比较 。指针变量的零值是“ 空”(记为 NULL)。尽管 NULL 的值与 0相同,但是两者意义不同。假设指针变量的名字为 p,它与零值比较的标准 if语句如下:

if (p == NULL) // p与 NULL显式比较,强调 p是指针变量

if (p != NULL)

不要写成:

if (p == 0) // 容易让人误解 p是整型变量

if (p != 0)

或者:

if (p) // 容易让人误解p是布尔变量

if (!p)

二、变量及基本运算

1、整型数

如果我们确定整数非负,就应该使用unsigned int而不是int。有些处理器处理无符号unsigned 整形数的效率远远高于有符号signed整形数(这是一种很好的做法,也有利于代码具体类型的自解释)。

因此,在一个紧密循环中,声明一个int整形变量的最好方法是:

registerunsignedint variable_name;

记住,整形in的运算速度高浮点型float,并且可以被处理器直接完成运算,而不需要借助于FPU(浮点运算单元)或者浮点型运算库。尽管这不保证编译器一定会使用到寄存器存储变量,也不能保证处理器处理能更高效处理unsigned整型,但这对于所有的编译器是通用的。

例如在一个计算包中,如果需要结果精确到小数点后两位,我们可以将其乘以100,然后尽可能晚的把它转换为浮点型数字。

2、除法和取余数

在标准处理器中,对于分子和分母,一个32位的除法需要使用20至140次循环操作。除法函数消耗的时间包括一个常量时间加上每一位除法消耗的时间。

Time (numerator / denominator) = C0 + C1* log2 (numerator / denominator)

= C0 + C1 * (log2 (numerator) - log2 (denominator)).

对于ARM处理器,这个版本需要20+4.3N次循环。这是一个消耗很大的操作,应该尽可能的避免执行。有时,可以通过乘法表达式来替代除法。例如,假如我们知道b是正数并且b*c是个整数,那么(a/b)>c可以改写为a>(c*b)。

如果确定操作数是无符号unsigned的,使用无符号unsigned除法更好一些,因为它比有符号signed除法效率高。

3、取模的一种替代方法

我们使用取余数操作符来提供算数取模。但有时可以结合使用if语句进行取模操作。考虑如下两个例子:

uint modulo_func1 (uint count)

{

return (++count % 60);

}

uint modulo_func2 (uint count)

{

if (++count >= 60)

count = 0;

return (count);

}

优先使用if语句,而不是取余数运算符,因为if语句的执行速度更快。这里注意新版本函数只有在我们知道输入的count结余0至59时在能正确的工作。

4、使用数组下标

如果你想给一个变量设置一个代表某种意思的字符值,你可能会这样做:

switch ( queue )

{

case0 : letter = 'W';

break;

case1 : letter = 'S';

break;

case2 : letter = 'U';

break;

}

或者这样做:

if ( queue == 0 )

letter = 'W';

elseif ( queue == 1 )

letter = 'S';

else

letter = 'U';

一种更简洁、更快的方法是使用数组下标获取字符数组的值。如下:

staticchar *classes="WSU";

letter = classes[queue];

5、使用别名

考虑如下的例子:

void func1( int *data )

{

int i;

for(i=0; i<10; i++)

{

anyfunc( *data, i);

}

}

尽管*data的值可能从未被改变,但编译器并不知道anyfunc函数不会修改它,所以程序必须在每次使用它的时候从内存中读取它。如果我们知道变量的值不会被改变,那么就应该使用如下的编码:

void func1( int *data )

{

int i;

int localdata;

localdata = *data;

for(i=0; i<10; i++)

{

anyfunc ( localdata, i);

}

}

这为编译器优化代码提供了条件。

6、局部变量的类型

我们应该尽可能的不使用char和short类型的局部变量。对于char和short类型,编译器需要在每次赋值的时候将局部变量减少到8或者16位。

这对于有符号变量称之为有符号扩展,对于无符号变量称之为零扩展。这些扩展可以通过寄存器左移24或者16位,然后根据有无符号标志右移相同的位数实现,这会消耗两次计算机指令操作(无符号char类型的零扩展仅需要消耗一次计算机指令)。

可以通过使用int和unsigned int类型的局部变量来避免这样的移位操作。这对于先加载数据到局部变量,然后处理局部变量数据值这样的操作非常重要。无论输入输出数据是8位或者16位,将它们考虑为32位是值得的。

考虑下面的三个函数:

int wordinc (int a)

{

return a + 1;

}

short shortinc (short a)

{

return a + 1;

}

char charinc (char a)

{

return a + 1;

}

尽管结果均相同,但是第一个程序片段运行速度高于后两者。

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