單片機(jī)C語言代碼編寫技巧

　　下面發(fā)一些我在網(wǎng)上看到的單片機(jī)C語言代碼編寫技巧和自己的一些經(jīng)驗(yàn)來和大家分享;

　　1、如果可以的話少用庫函數(shù)，便于不同的mcu和編譯器間的移植

　　2、選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　應(yīng)該熟悉算法語言，知道各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，具體資料請參見相應(yīng)的參考資料，有很多計(jì)算機(jī)書籍上都有介紹。將比較慢的順序查找法用較快的二分查找或亂序查找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替，都可以大大提高程序執(zhí)行的效率。選擇一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也很重要，比如你在一堆隨機(jī)存放的數(shù)中使用了大量的插入和刪除指令，那使用鏈表要快得多。數(shù)組與指針語句具有十分密碼的關(guān)系，一般來說，指針比較靈活簡潔，而數(shù)組則比較直觀，容易理解。對于大部分的編譯器，使用指針比使用數(shù)組生成的代碼更短，執(zhí)行效率更高。但是在Keil中則相反，使用數(shù)組比使用的指針生成的代碼更短。

　　3、使用盡量小的數(shù)據(jù)類型

　　能夠使用字符型（char）定義的變量，就不要使用整型（int）變量來定義;能夠使用整型變量定義的變量就不要用長整型（long int），能不使用浮點(diǎn)型（float）變量就不要使用浮點(diǎn)型變量。當(dāng)然，在定義變量后不要超過變量的作用范圍，如果超過變量的范圍賦值，C編譯器并不報(bào)錯(cuò)，但程序運(yùn)行結(jié)果卻錯(cuò)了，而且這樣的錯(cuò)誤很難發(fā)現(xiàn)。在ICCAVR中，可以在Options中設(shè)定使用printf參數(shù)，盡量使用基本型參數(shù)（%c、%d、%x、%X、%u和%s格式說明符），少用長整型參數(shù)（%ld、%lu、%lx和%lX格式說明符），至于浮點(diǎn)型的參數(shù)（%f）則盡量不要使用，其它C編譯器也一樣。在其它條件不變的情況下，使用%f參數(shù)，會(huì)使生成的代碼的數(shù)量增加很多，執(zhí)行速度降低。

　　4、使用自加、自減指令

　　通常使用自加、自減指令和復(fù)合賦值表達(dá)式（如a-=1及a+=1等）都能夠生成高質(zhì)量的程序代碼，編譯器通常都能夠生成inc和dec之類的指令，而使用a=a+1或a=a-1之類的指令，有很多C編譯器都會(huì)生成二到三個(gè)字節(jié)的指令。在AVR單片適用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書寫方式生成的代碼是一樣的，也能夠生成高質(zhì)量的inc和dec之類的的代碼。

　　5、減少運(yùn)算的強(qiáng)度

　　可以使用運(yùn)算量小但功能相同的表達(dá)式替換原來復(fù)雜的的表達(dá)式。如下：

　?。?）、求余運(yùn)算。

　　a=a%8;

　　可以改為：

　　a=a&7;

　　說明：位操作只需一個(gè)指令周期即可完成，而大部分的C編譯器的“%”運(yùn)算均是調(diào)用子程序來完成，代碼長、執(zhí)行速度慢。通常，只要求是求2n方的余數(shù)，均可使用位操作的方法來代替。

　?。?）、平方運(yùn)算

　　a=pow（a，2.0）;

　　可以改為：

　　a=a*a;

　　說明：在有內(nèi)置硬件乘法器的單片機(jī)中（如51系列），乘法運(yùn)算比求平方運(yùn)算快得多，因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的求平方是通過調(diào)用子程序來實(shí)現(xiàn)的，在自帶硬件乘法器的AVR單片機(jī)中，如ATMega163中，乘法運(yùn)算只需2個(gè)時(shí)鐘周期就可以完成。既使是在沒有內(nèi)置硬件乘法器的AVR單片機(jī)中，乘法運(yùn)算的子程序比平方運(yùn)算的子程序代碼短，執(zhí)行速度快。

　　如果是求3次方，如：

　　a=pow（a，3.0）;

　　更改為：

　　a=a*a*a;

　　則效率的改善更明顯。

　　（3）、用移位實(shí)現(xiàn)乘除法運(yùn)算

　　a=a*4;

　　b=b/4;

　　可以改為：

　　a=a《《2;

　　b=b》》2;

　　說明：通常如果需要乘以或除以2n，都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，如果乘以2n，都可以生成左移的代碼，而乘以其它的整數(shù)或除以任何數(shù)，均調(diào)用乘除法子程序。用移位的方法得到代碼比調(diào)用乘除法子程序生成的代碼效率高。實(shí)際上，只要是乘以或除以一個(gè)整數(shù)，均可以用移位的方法得到結(jié)果，如：

　　a=a*9

　　可以改為：

　　a=（a《《3）+a

　　6、循環(huán)

　?。?）、循環(huán)語

　　對于一些不需要循環(huán)變量參加運(yùn)算的任務(wù)可以把它們放到循環(huán)外面，這里的任務(wù)包括表達(dá)式、函數(shù)的調(diào)用、指針運(yùn)算、數(shù)組訪問等，應(yīng)該將沒有必要執(zhí)行多次的操作全部集合在一起，放到一個(gè)init的初始化程序中進(jìn)行。

　?。?）、延時(shí)函數(shù)：

　　通常使用的延時(shí)函數(shù)均采用自加的形式：

　　void delay （void）

　　{

　　unsigned int i;

　　for （i=0;i《1000;i++）

　　;

　　}

　　將其改為自減延時(shí)函數(shù)：

　　void delay （void）

　　{

　　unsigned int i;

　　for （i=1000;i》0;i--）

　　;

　　}

　　兩個(gè)函數(shù)的延時(shí)效果相似，但幾乎所有的C編譯對后一種函數(shù)生成的代碼均比前一種代碼少1~3個(gè)字節(jié)，因?yàn)閹缀跛械腗CU均有為0轉(zhuǎn)移的指令，采用后一種方式能夠生成這類指令。在使用while循環(huán)時(shí)也一樣，使用自減指令控制循環(huán)會(huì)比使用自加指令控制循環(huán)生成的代碼更少1~3個(gè)字母。但是在循環(huán)中有通過循環(huán)變量“i”讀寫數(shù)組的指令時(shí)，使用預(yù)減循環(huán)時(shí)有可能使數(shù)組超界，要引起注意。

　?。?）while循環(huán)和do…while循環(huán)

　　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度短于while循環(huán)。

　　7、查表

　　在程序中一般不進(jìn)行非常復(fù)雜的運(yùn)算，如浮點(diǎn)數(shù)的乘除及開方等，以及一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型的插補(bǔ)運(yùn)算，對這些即消耗時(shí)間又消費(fèi)資源的運(yùn)算，應(yīng)盡量使用查表的方式，并且將數(shù)據(jù)表置于程序存儲(chǔ)區(qū)。如果直接生成所需的表比較困難，也盡量在啟了，減少了程序執(zhí)行過程中重復(fù)計(jì)算的工作量。

　　比如使用在線匯編及將字符串和一些常量保存在程序存儲(chǔ)器中，均有利于優(yōu)化

　　C語言宏定義技巧（常用宏定義）

　　寫好C語言，漂亮的宏定義很重要，使用宏定義可以防止出錯(cuò)，提高可移植性，可讀性，方便性 等等。下面列舉一些成熟軟件中常用得宏定義。。。。。。

　　CODE：

　　1，防止一個(gè)頭文件被重復(fù)包含

　　#ifndef COMDEF_H

　　#define COMDEF_H

　　//頭文件內(nèi)容

　　#endif

　　2，重新定義一些類型，防止由于各種平臺和編譯器的不同，而產(chǎn)生的類型字節(jié)數(shù)差異，方便移植。

　　typedef unsigned char boolean; /* Boolean value type. */

　　typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */

　　typedef unsigned short uint16; /* Unsigned 16 bit value */

　　typedef unsigned char uint8; /* Unsigned 8 bit value */

　　typedef signed long int int32; /* Signed 32 bit value */

　　typedef signed short int16; /* Signed 16 bit value */

　　typedef signed char int8; /* Signed 8 bit value */

　　//下面的不建議使用

　　typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type. */

　　typedef unsigned short word; /* Unsinged 16 bit value type. */

　　typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type. */

　　typedef unsigned char uint1; /* Unsigned 8 bit value type. */

　　typedef unsigned short uint2; /* Unsigned 16 bit value type. */

　　typedef unsigned long uint4; /* Unsigned 32 bit value type. */

　　typedef signed char int1; /* Signed 8 bit value type. */

　　typedef signed short int2; /* Signed 16 bit value type. */

　　typedef long int int4; /* Signed 32 bit value type. */

　　typedef signed long sint31; /* Signed 32 bit value */

　　typedef signed short sint15; /* Signed 16 bit value */

　　typedef signed char sint7; /* Signed 8 bit value */

　　3，得到指定地址上的一個(gè)字節(jié)或字

　　#define MEM_B（ x ） （ *（ （byte *） （x） ） ）

　　#define MEM_W（ x ） （ *（ （word *） （x） ） ）

　　4，求最大值和最小值

　　#define MAX（ x， y ） （ （（x） 》 （y）） ？ （x） ： （y） ）

　　#define MIN（ x， y ） （ （（x） 《 （y）） ？ （x） ： （y） ）

　　5，得到一個(gè)field在結(jié)構(gòu)體（struct）中的偏移量

　　#define FPOS（ type， field ）

　　/*lint -e545 */ （ （dword） &（（ type *） 0）-》 field ） /*lint +e545 */

　　6，得到一個(gè)結(jié)構(gòu)體中field所占用的字節(jié)數(shù)

　　#define FSIZ（ type， field ） sizeof（ （（type *） 0）-》field ）

　　7，按照LSB格式把兩個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)化為一個(gè)Word

　　#define FLIPW（ ray ） （ （（（word） （ray）［0］） * 256） + （ray）［1］ ）