C语言与汇编语言的区别

       如果你做得程序比较小几k而已,用汇编代码程度会比c小点,应为你可以规划的很清楚,但是如果你的程序稍微大一些那么c的优势就体现出来了,开发速度比汇编快了多得多,代码长度也不错(因为你无法规划到最最优化),维护修改比汇编容易得多(恐怕没有那个项目老板的要求不会改吧?),一般的实时性没有问题,真的要求时间非常精确也可以嵌入汇编(以前做cpu卡,7816-3的标准,就用汇编做最底层单字节读写然后用c主程序调用)
简单地说,很小的程序,主要是硬件简单控制的可以用汇编,
稍微复杂一点尤其是牵涉到一些计算或者管理等方面的最好用c
现在的c编译器,优化功能很好而且bug也很少了。劝你还是开始用c吧,你会发现开发有乐趣的多(推荐keil c 7.04,www.xiao-qi.com.cn(好像是这里下载)

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c是高级语言中最接近低级的语言,如果运用熟练、恰当再结合汇编,其综合评价高于仅使用汇编。
    1:若只有较简单的逻辑操作、逻辑算法、简单运算,使用汇编会得到较为精准的代码,但用c也同样可以做到。
    2:若掺有复杂运算、浮点运算、非线性方程等,汇编恐怕无能为力了(最起码难度很大)。
    3:单片机种类繁多,各自的汇编语法大都不一样,若仅使用汇编,可扩充性、可移植性都很差,用c就会好的多。
    4:设想一下,当你花了很大力气用熟了一种汇编,又有新的品种出现,你要么甘心落后,要么拼命跟进,不是俄死,就是累死。

    以上只是个人浅见,有错当改。
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汇编:效率高,对硬件的可操控性更强,体积小,不易维护,可移植性很差
C:效率比较低,硬件可操控性比较差,目标代码体积大,容易维护,可移植性很好

 

 

从事嵌入式系统开发多年,对于软件方面,从初期的单片机汇编语言编程,到后来的C++界面程序编写,已有相当多的经验累积。正是有了多年的实战经验,对于汇编与高级语言在原理及应用等方面形成了自已的一些理解,也是我经常思考的问题,但一直没有以书面的方式记录下来,今天之所以写下这些文字,正是想做一个归纳,日后也好参考。  
    其实,C语言与汇编语言的区别一直是程序员们津津乐道的话题。如果你问一个程序员这样的问题,他也许会这么回答你:“C语言可读性好,代码便于维护,便于开发;汇编语言编写的程序不容易看懂,可维护性不好,但是执行效率高。这样回答是没有错的,但只是一个概括,不够深入。比方说,汇编语言为什么执行效率比C语言高呢?C语言的可读性又好在哪里呢?汇编语言不同样可以用注解来提高可读性吗?等等这些的问题。要真正能回答这些问题,不是一件简单的事情,也不是三言两语能解释得清的,需要比较彻底地分析汇编与C的本质上的区别。  
    先说汇编,写过汇编的程序员都知道,汇编语言实质上机器语言的助记符。这句话需要这样来解析:1.CPU只能运行它所支持的指令集,而这些指令集当中的每天条指令都是一些二进制数的序列,也就是“0”“1”的有序组合;2.“0”“1”的组合不便于程序员的记忆因此有了“MOV A 0x40”等这样的助记符,也就是说在程序员编写程序的时候,用“MOV A 0x40”来代替一串“0”“1”的序列,这样一看就知道是吧“0x40”单元中的数据搬到累加器A当中来。而如果是用0”“1”的序列,毫无特征,很难被程序员记住。这也是为什么要有汇编语言产生的原因了。  
    以上对汇编语言的解释基本上就道出了汇编语言的本质,知道了汇编语言的本质,我们不难理解,汇编语言编译成CPU可执行的机器语言其实只要做一个翻译的动作就好了,因为,助记符与对应的二进制指令是一一对应的。进而,我们再来解释为什么汇编语言会比C语言有更高的执行效率。首先,我们要理解一点,类似于C的高级语言面对的对象是程序员,而不是CPU,为什么这样说呢?原因非常简单,CPU不认识C语言,CPU只认识以“0”“1”形式存在的指令。而C语言的所有语法以及它代码组织形式都是有助于程序员编写代码的。所以,C语言编写完程序后,需要通过编译器将C语言编译成与相应CPU指令集对应的机器语言。问题来了,前面我们说过,汇编语言与机器语言是一一对应的。但是C语言呢?当然没这么好事了。C语言的语法是固定的,C语言编写的程序要编译成CPU能读懂的机器语言指令没办法一一对应,所以就需要有编译规则了。比方说一个for循环会有若干条实现对应for循环功能的机器指令对应,而一个switch,也相应会有机器指令段代替。所以C语言最终要编译机器代码,必须要遵从许许多多的这样的规则才行。我试验过,用C编写一个简单的程序,比方说只包含一个for循环,编译出的代码和用汇编写的最优代码几乎是一样。但代码量一大,由于受制于规则(不受制也不行呀,否则编不出来),编出来的代码与用汇编语言写出来的代码相比就走了不少弯路了。虽然说,现在的很多C编译器在编译的时候都会有优化,但是,不可能做得到效率上等同于与机器语言一一对应的汇编语言的效率。毕竟,汇编语言可以理解为直接就是面对CPU的,只不过是机器语言用助记符代替而矣。  
    以上只是两种语言效率上区别的一个主要原因,其实,对于资源的利用上,汇编语言同样有优势。汇编是直接面对CPU的语言,只要是在指令集支持的范围内,汇编语言可以直接而灵活地管理包括特殊功能寄存器、通用寄存器、存储单元的每一个字节,甚至是每一个bitC语言对内存的使用及管理功能也是很强大的,但毕竟还是受制于语法。举个最简单的例子,C语言当中没有对应三字节或是五字节的变量类型,要么int型,要么long型,所以每次申请必须是固定的字节数,势必造成内存使用上的浪费。而大部份汇编语言根本没有这样的语法,在伪指令的帮助下(其实也只是提高可读性),汇编语言程序可以使用任意字节数的变量,当然处理起来比C语言麻烦得多,最终还是一个字节一个字节地拼接处理,而用C语言写程序就轻松了,不用管这些,最终编译器会搞定嘛。而轻松的代价就是造成了浪费。而内存使用效率不高同时也会影响到整个程序的整体效率。  
    汇编的最后部份,来说明一下伪批令这个东西吧。一个不善于用伪指令写汇编程序的程序员不是一个好的程序员,这就和写C语言不用宏是一个道理。伪批令存在价值在于他提高了汇编语言的可读性,同时也能简化汇编语言的编程。比方说最通用的创建立即数名称,而不是用二进制或十六进制数;创建数据表;ARM当中的创建全局及局部变量等。这个不多说了,针对于不同的MCUCPU有不同的伪指令。  
    再来说说C吧,C语言丰富而实用的语句决定了C语言程序灵活性以及强大的代码组织能力。利用C语言,我们可以很方便地编写出庞大的工程,在版本管理工具的帮助下,可以很轻松地实现多人协作编程。特别是引入RT-OS以后,C语言的程序框架更加灵活了,添加功能(任务)更加轻松。因为,所有的任务的调控可以直接交给操作系统来做,而程序员需要做的是编写任务(含一个或多个功能模块)的内容,以及设置任务的优先级,堆栈数等等。而任务间的通信可以摆脱全局变量这个祸害,完全可以通过信号量、邮箱、队列等形式来沟通。为什么说全局变量是祸害呢?单程序量不大的时候,全局变量可能是好东西,因为方便嘛,哪都能改它,哪都能读它。可是,一旦程序大了,源码文件一多,如果都习惯用全局变量来传递及存贮共用量的话,灾难就会降临。你会看到数以千计的全局变量在各各函数间纵横交错,如果这些变量不是你创建的,你会很难知道它的作用,因为系统太大了,它出现的地方太多了,而且,像这样的变量实在太多,你会因此而感到恐惧,相信很多有经验的程序员都经历过吧!然而,这将埋下系统崩溃级别的隐患。因为,这些全局变量太多,而且出现在太多的地方,很难完全统计出哪些地方可能会修改它们,一量有遗漏,变量的值可能就会和我们想要的值有出入,后果非常严重。更有甚者,当全局变量是指向数组的指针或者是数组本身的时候。有的程序员可能对多得数不清的这些变量感到困惑,容易犯的一个错误是写这些全局数组时没有加以保护,经常都会写出数组的范围,而将其它无关的变量给莫名其妙地改了。导致的后果可能是出错,也有可能是死机,而且,由于这种问题极其隐蔽,很难找出来。  
    所以,在大的系统当中,幸亏有了OS这种东西的存在,它不但能帮我们摆脱全局变量这个祸害,而帮助程序员更加方便地组织各个功能模块。并且,让每个任务单一化,进而降低了程序编写的难度。而用汇编语言编写较大的工程,是困难重重的事情。首先,必须面对上面提到的全局变量的问题,另外还得面对其它的困难,比方说内存的使用。在C语言里,程序员只要申请各种类型的变量然后就可以使用了,而具体用的是哪个单元的空间,交给编译器去管理就好了。而你用汇编语言写程序的时候,必须要指明所用内存的地址,问题来了,程序员不得不对所有内存的使用了如指掌,因为所有内存单元的使用都必须体现出来,这也是汇编语言的特点。当程序量一旦大到某种呈度的时候,规划这些内存的使用本身就是一个高难度的工作,因为同时你还得保证各个地方在使用它们的时候没有冲突。真的很难,我是有体会的。这时候,我们再想象一下,如果程序太大,我们要几个人来协作编写的话,问题就更加复杂了,因为,没有了编译器的帮忙,程序员之间要协商好内存使用的规则,这太难了,因为面对它们的只不过是一些数量庞大的地址空间,光是划分区域倒是简单,但涉及到程序间的交互很大的麻烦就来了,每个程序员必须提供各自的变量接口,因为汇编的可读性本来就差,这些接口包括了每一个可能共用的变量(在汇编中只是内存空间资源),以及说明它们的功能,这个工作量非常大,而且一旦做得不好,很容易出错,出了错还很难查。用汇编编写程序还有很多比C困难的地方,再举一个简单的例子。汇编语言是低级语言,是机器语言面向程序员的一个一对一的翻译,所以对于程序员来说,它的功能不够丰富。在C语言里写一个(13200.68/98.56*256.24的程序,可以直接就表示成"doublea; a=13200.68/98.56*256.24;",而在汇编里就没这么轻松了,汇编里面一般都没有直接支持浮点运算的指令,通常情况下都是得专门编写一个函数来做浮点运算。结果就是汇编程序编写比C麻烦很多,而且还不直观。另外,用汇编语言编写程序对程序员的要求也更高,因为,程序员必须能撑握CPUMCU的内存结构、总线结构、功能模块、堆栈系统、中断资源及机制等等,否则,是写不下去的。  
    最后总结,C语言与汇编根本不是一码事,怎么可能几句话就能道出它们的区别呢?就目前的情形来说,由于IC工艺的成熟,MCU的存贮资源越来越便宜,工作频率也越来越高,所以在资源利用率以及执行效率上没有像以前要求那么高了。而且,实现的功能越来越强大,这些因素都助长了C以及C++在嵌入式开发当中地位越来越高。就连MCS-51的程序编写也以C语言主导了,这还要归功于KEIL这个强大且十分容易入手的工具。面向程序员的高级语言比面向CPU的汇编语言好用得,在硬件条件允许的情况下,程序员当然选择用高级语言编程,不旦提高了编程效率,也提高了代码的可维护性,并且十分有利于编写大型的工程。

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