c程序代码优化的一些方法

　　我认为一个好的用于科学计算的程序代码应该：算法漂亮精妙，程序简洁易懂，运算快速，节省内存。这里有的地方是矛盾的，比如简洁vs易懂，时间vs空间，找个平衡吧。目前来看时间要比空间宝贵一些。写程序分几步：选择最妙的算法；规划最优的流程；规划数据结构、函数；编码实现。

 

一、算法优化

　　好的方法、算法是程序优化的根本，选择最好的算法永远是王道。

 

二、循环和判断步骤优化

　　规划流程时几个不依赖于编译器的tips：

 

　　1、减少循环体内运算量：

 

　　（a）查表：提前列表，循环内查表。

　　（b）提取循环的公共子式到循环外计算。

　　（c）将循环体展开以减少循环的判断过程。

 

　　2、判断式合理排列conditions减少判断次数:

 

　　（a）根据发生频率排列switch语句的case，或者if语句的条件式。

　　（b）将一些低概率条件合并及嵌套判断。

　　（c）将多重条件嵌套判断。

 

3、合理组织循环和判断的嵌套

 

（a）将值不变的条件式放在循环的外面。

 

三、数据结构的设计优化

 

　　1、使用尽量小的数据结构。如char好于int好于float。

　　2、使用便于运算的数据结构。

　　3、数据合理布局

　　　　（a）结构体数据成员按类型长度排序。

　　　　（b）把结构体填充成最长类型长度的整数倍。

　　4、变量名短好于长。

　　5、同时声明变量好于分别声明变量

 

四、数据操作优化

　　1、使用指针。

　　2、尽量使用常量。

　　3、常用变量设置为寄存器变量。

　　4、初始化好于赋值。

　　5、减少文件读取操作。

 

五、运算优化

　　C语言数据运算强度的优化，即使用快的运算代替慢的运算。

　　1、使用位运算。

　　2、用a*a代替pow(a,2.0)。

　　3、减少整数除法，如用i/(j*k)代替i/j/k。

 

六、C语言函数优化。

　　1、函数用inline代替外部调用(但会增加程序长度)。

　　2、定义函数原型，便于编译器优化。

　　3、不定义不使用的返回值。

　　4、本地函数声明为静态。

 

参考：http://blog.sciencenet.cn/blog-1005104-727037.html