C語言中如何優(yōu)化代碼的執(zhí)行效率

while 和 do ...while

用while循環(huán)時(shí)有以下兩種循環(huán)形式：

unsigned int i;
i=0;
while (i< 1000)
{
   i++;
   //用戶程序
}

或：

unsigned int i;
i=1000;
do
{
   i--;
   //用戶程序
}
while (i >0);

在這兩種循環(huán)中，使用do…while循環(huán)編譯后生成的代碼的長(zhǎng)度短于while循環(huán)，而且do...while循環(huán)大多數(shù)時(shí)候更可靠，具備更好的容錯(cuò)性。

適當(dāng)?shù)膶?duì)循環(huán)做展開

這是經(jīng)典的速度優(yōu)化，但許多編譯程序(如gcc -funroll-loops)能自動(dòng)完成這個(gè)事，所以現(xiàn)在你自己來優(yōu)化這個(gè)顯得效果不明顯。

舊代碼:

for (i = 0; i < 100; i++)
{
  do_stuff(i);
}

新代碼:

for (i = 0; i < 10; )
{
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
}

可以看出，新代碼里比較指令由100次降低為10次，循環(huán)時(shí)間節(jié)約了90%。不過注意: 對(duì)于中間變量或結(jié)果被更改的循環(huán)，編譯程序往往拒絕展開，這時(shí)候就需要你自己來做展開工作了。

還有一點(diǎn)需要注意，在有內(nèi)部指令cache的CPU上(如MMX芯片)，因?yàn)檠h(huán)展開的代碼很大，往往會(huì)導(dǎo)致cache溢出，這時(shí)展開的代碼會(huì)頻繁地在CPU 的cache和內(nèi)存之間調(diào)來調(diào)去，又因?yàn)閏ache速度很高，所以此時(shí)循環(huán)展開反而會(huì)變慢。還有就是循環(huán)展開會(huì)影響矢量運(yùn)算優(yōu)化。

相同循環(huán)條件的嵌套起來

把相關(guān)循環(huán)放到一個(gè)循環(huán)里，也會(huì)加快速度。

舊代碼:

for (i = 0; i < MAX; i++)         /* initialize 2d array to 0's */
    for (j = 0; j < MAX; j++)
        a[i][j] = 0.0;
    for (i = 0; i < MAX; i++)        /* put 1's along the diagonal */
        a[i][i] = 1.0;

新代碼:

for (i = 0; i < MAX; i++)         /* initialize 2d array to 0's */
{
    for (j = 0; j < MAX; j++)
        a[i][j] = 0.0;
    a[i][i] = 1.0;                            /* put 1's along the diagonal */
}