關(guān)于C語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)介紹

變量與值得比較

1、布爾變量與零值的比較

????不可將布爾變量直接與 TRUE、 FALSE或者 1、 0進(jìn)行比較。據(jù)布爾類型的語(yǔ)義，零值為“ 假”（記為 FALSE），任何非零值都是“ 真”（記為TRUE）。??? TRUE的值究竟是什么并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如 Visual C++ 將 TRUE定義為 1，而 Visual Basic則將 TRUE定義為-1 。????假設(shè)布爾變量名字為 flag，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn) if語(yǔ)句如下：

????其它的用法都屬于不良風(fēng)格，例如：

2、整形變量與零值的比較

????應(yīng)當(dāng)將整型變量用“ ==” 或“ ！=” 直接與 0比較。假設(shè)整型變量的名字為 value，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn) if語(yǔ)句如下：

????不可模仿布爾變量的風(fēng)格而寫成：

3、浮點(diǎn)變量與零值的比較????不可將浮點(diǎn)變量用“ ==” 或“ ！=” 與任何數(shù)字比較。千萬(wàn)要留意，無(wú)論是 float還是 double類型的變量，都有精度限制。????所以一定要避免將浮點(diǎn)變量用“ ==” 或“ ！=” 與數(shù)字比較，應(yīng)該設(shè)法轉(zhuǎn)化成“ >=” 或“ <=” 形式。假設(shè)浮點(diǎn)變量的名字為 x，應(yīng)當(dāng) 將：

????轉(zhuǎn)化為：

????其中 EPSINON是允許的誤差（即精度）。

4、指針變量與零值的比較

????應(yīng)當(dāng)將指針變量用“ ==” 或“ ！=” 與 NULL比較。指針變量的零值是“ 空”（記為 NULL）。????盡管 NULL 的值與 0相同，但是兩者意義不同。假設(shè)指針變量的名字為 p，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn) if語(yǔ)句如下：

????不要寫成：

????或者：

變量及基本運(yùn)算

1、整型數(shù)

????如果我們確定整數(shù)非負(fù)，就應(yīng)該使用unsigned int而不是int。????有些處理器處理無(wú)符號(hào)unsigned 整形數(shù)的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有符號(hào)signed整形數(shù)（這是一種很好的做法，也有利于代碼具體類型的自解釋）。????因此，在一個(gè)緊密循環(huán)中，聲明一個(gè)int整形變量的最好方法是：

????記住，整形in的運(yùn)算速度高浮點(diǎn)型float，并且可以被處理器直接完成運(yùn)算，而不需要借助于FPU（浮點(diǎn)運(yùn)算單元）或者浮點(diǎn)型運(yùn)算庫(kù)。????盡管這不保證編譯器一定會(huì)使用到寄存器存儲(chǔ)變量，也不能保證處理器處理能更高效處理unsigned整型，但這對(duì)于所有的編譯器是通用的。????例如在一個(gè)計(jì)算包中，如果需要結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，我們可以將其乘以100，然后盡可能晚的把它轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型數(shù)字。

2、除法和取余數(shù)

????在標(biāo)準(zhǔn)處理器中，對(duì)于分子和分母，一個(gè)32位的除法需要使用20至140次循環(huán)操作。????除法函數(shù)消耗的時(shí)間包括一個(gè)常量時(shí)間加上每一位除法消耗的時(shí)間。

????對(duì)于ARM處理器，這個(gè)版本需要20+4.3N次循環(huán)。這是一個(gè)消耗很大的操作，應(yīng)該盡可能的避免執(zhí)行。????有時(shí)，可以通過乘法表達(dá)式來替代除法。例如，假如我們知道b是正數(shù)并且b*c是個(gè)整數(shù)，那么(a/b)>c可以改寫為a>(c*b)。????如果確定操作數(shù)是無(wú)符號(hào)unsigned的，使用無(wú)符號(hào)unsigned除法更好一些，因?yàn)樗扔蟹?hào)signed除法效率高。

3、取模的一種替代方法

????我們使用取余數(shù)操作符來提供算數(shù)取模。但有時(shí)可以結(jié)合使用if語(yǔ)句進(jìn)行取模操作。考慮如下兩個(gè)例子：

????優(yōu)先使用if語(yǔ)句，而不是取余數(shù)運(yùn)算符，因?yàn)閕f語(yǔ)句的執(zhí)行速度更快。這里注意新版本函數(shù)只有在我們知道輸入的count結(jié)余0至59時(shí)在能正確的工作。

4、使用數(shù)組下標(biāo)

????如果你想給一個(gè)變量設(shè)置一個(gè)代表某種意思的字符值，你可能會(huì)這樣做：

????或者這樣做：

????一種更簡(jiǎn)潔、更快的方法是使用數(shù)組下標(biāo)獲取字符數(shù)組的值。如下：

5、使用別名????考慮如下的例子：

????盡管*data的值可能從未被改變，但編譯器并不知道anyfunc函數(shù)不會(huì)修改它，所以程序必須在每次使用它的時(shí)候從內(nèi)存中讀取它。如果我們知道變量的值不會(huì)被改變，那么就應(yīng)該使用如下的編碼：

????這為編譯器優(yōu)化代碼提供了條件。

6、局部變量的類型

????我們應(yīng)該盡可能的不使用char和short類型的局部變量。對(duì)于char和short類型，編譯器需要在每次賦值的時(shí)候?qū)⒕植孔兞繙p少到8或者16位。????這對(duì)于有符號(hào)變量稱之為有符號(hào)擴(kuò)展，對(duì)于無(wú)符號(hào)變量稱之為零擴(kuò)展。這些擴(kuò)展可以通過寄存器左移24或者16位，然后根據(jù)有無(wú)符號(hào)標(biāo)志右移相同的位數(shù)實(shí)現(xiàn)，這會(huì)消耗兩次計(jì)算機(jī)指令操作（無(wú)符號(hào)char類型的零擴(kuò)展僅需要消耗一次計(jì)算機(jī)指令）。????可以通過使用int和unsigned int類型的局部變量來避免這樣的移位操作。這對(duì)于先加載數(shù)據(jù)到局部變量，然后處理局部變量數(shù)據(jù)值這樣的操作非常重要。無(wú)論輸入輸出數(shù)據(jù)是8位或者16位，將它們考慮為32位是值得的。????考慮下面的三個(gè)函數(shù)：

????盡管結(jié)果均相同，但是第一個(gè)程序片段運(yùn)行速度高于后兩者。

循環(huán)語(yǔ)句

1、多重循環(huán)

????在多重循環(huán)中，如果有可能，應(yīng)當(dāng)將最長(zhǎng)的循環(huán)放在最內(nèi)層，最短的循環(huán)放在最外層，以減少 CPU 跨切循環(huán)層的次數(shù)。例如示例 4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高：

2、循環(huán)體內(nèi)的判斷

????如果循環(huán)體內(nèi)存在邏輯判斷，并且循環(huán)次數(shù)很大，宜將邏輯判斷移到循環(huán)體的外面。????示例 4-4(c)的程序比示例 4-4(d)多執(zhí)行了 N-1次邏輯判斷。并且由于前者老要進(jìn)行邏輯判斷，打斷了循環(huán)“ 流水線” 作業(yè)，使得編譯器不能對(duì)循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化處理，降低了效率。????如果N非常大，最好采用示例 4-4(d)的寫法，可以提高效率。如果 N非常小，兩者效率差別并不明顯，采用示例 4-4(c)的寫法比較好，因?yàn)槌绦蚋雍?jiǎn)潔。

3、for 語(yǔ)句的循環(huán)控制變量

????不可在 for 循環(huán)體內(nèi)修改循環(huán)變量，防止 for 循環(huán)失去控制。建議 for語(yǔ)句的循環(huán)控制變量的取值采用“ 半開半閉區(qū)間” 寫法。????示例 4-5(a)中的 x值屬于半開半閉區(qū)間“ 0 =< x < N”，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為 N，循環(huán)次數(shù)為 N。????示例 4-5(b)中的 x值屬于閉區(qū)間“ 0 =< x <= N-1”，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為 N-1，循環(huán)次數(shù)為 N。????相比之下，示例 4-5(a)的寫法更加直觀，盡管兩者的功能是相同的。

4、更快的for()循環(huán)

????這是一個(gè)簡(jiǎn)單而高效的概念。通常，我們編寫for循環(huán)代碼如下：

??? i從0循環(huán)到9。如果我們不介意循環(huán)計(jì)數(shù)的順序，我們可以這樣寫：

????這樣快的原因是因?yàn)樗芨斓奶幚韎的值–測(cè)試條件是：i是非零的嗎？如果這樣，遞減i的值。對(duì)于上面的代碼，處理器需要計(jì)算“計(jì)算i減去10，其值非負(fù)嗎？????如果非負(fù)，i遞增并繼續(xù)”。簡(jiǎn)單的循環(huán)卻有很大的不同。這樣，i從9遞減到0，這樣的循環(huán)執(zhí)行速度更快。????這里的語(yǔ)法有點(diǎn)奇怪，但確實(shí)合法的。循環(huán)中的第三條語(yǔ)句是可選的（無(wú)限循環(huán)可以寫為for(;;)）。如下代碼擁有同樣的效果：

????或者更進(jìn)一步的：

????這里我們需要記住的是循環(huán)必須終止于0（因此，如果在50到80之間循環(huán)，這不會(huì)起作用），并且循環(huán)計(jì)數(shù)器是遞減的。使用遞增循環(huán)計(jì)數(shù)器的代碼不享有這種優(yōu)化。

指針

????我們應(yīng)該盡可能的使用引用值的方式傳遞結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，也就是說使用指針，否則傳遞的數(shù)據(jù)會(huì)被拷貝到棧中，從而降低程序的性能。????函數(shù)通過參數(shù)接受結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的指針，如果我們確定不改變數(shù)據(jù)的值，我們需要將指針指向的內(nèi)容定義為常量。例如：

????這個(gè)示例告訴編譯器函數(shù)不會(huì)改變外部參數(shù)的值（使用const修飾），并且不用在每次訪問時(shí)都進(jìn)行讀取。????同時(shí)，確保編譯器限制任何對(duì)只讀結(jié)構(gòu)的修改操作從而給予結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)額外的保護(hù)。