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C語言如何提高程序效率
C語言是一種較早的程序設(shè)計(jì)語言，誕生于1972年的貝爾實(shí)驗(yàn)室。1972 年，Dennis Ritchie 設(shè)計(jì)了C語言，它繼承了B語言的許多思想，并加入了數(shù)據(jù)類型的概念及其他特性。下面是小編為大家整理的C語言如何提高程序效率的內(nèi)容，希望可以幫助到有需要的朋友！
好的代碼沒有一個(gè)統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在程序員們的世界里大家也是各自按照自己的標(biāo)準(zhǔn)衡量著自己和別人的代碼。不過有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幾乎是被所有人認(rèn)同的。服役時(shí)間越長(zhǎng)、出錯(cuò)率越高的代碼就是好代碼。所有的編程方法、代碼技巧甚至于設(shè)計(jì)模式都是為了達(dá)到這個(gè)目的而產(chǎn)生的。
如何提高程序效率
程序的效率分兩部分：時(shí)間效率和空間效率。
時(shí)間效率 ： 指的是程序運(yùn)行的速度
空間效率 ： 指的是程序占用內(nèi)存或者外存的大小
對(duì)于這兩點(diǎn)的把握，我們沒有明確的方法。這里給出一些能夠達(dá)成共識(shí)的規(guī)則，大家在今后自己編碼的時(shí)候，可以通過這些規(guī)則來衡量自己的代碼是否符合要求。
規(guī)則1：不要一味地追求程序的效率
如果追求程序效率需要付出降低正確性、可靠性、健壯性、可讀性等質(zhì)量代價(jià)，那么可以放棄這部分效率的提高。
規(guī)則2：優(yōu)先提高全局效率
只有整個(gè)程序的執(zhí)行效率提高才有意義，把時(shí)間和精力放在某一個(gè)不常被調(diào)用的小模塊優(yōu)化上得不償失。
規(guī)則3：針對(duì)瓶頸部分優(yōu)化
在實(shí)際開發(fā)工作中，我們經(jīng)常遇到一些程序執(zhí)行時(shí)間過長(zhǎng)，需要優(yōu)化。有些人上來就開始逐行檢查代碼，把認(rèn)為可能影響效率的地方都盡量修改一遍。這樣做不僅浪費(fèi)時(shí)間，更重要的是，常常修改一遍后依然看不到明顯的效果。
這種情況下，正確的方法是先找出限制效率的“瓶頸”，在這個(gè)部分做有針對(duì)性的優(yōu)化。這么做才事半功倍。
規(guī)則4：先優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，再優(yōu)化執(zhí)行代碼
程序的兩大要素是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們貫穿于程序的始終。因此，對(duì)它們的優(yōu)化能夠起到意想不到的良好效果。
規(guī)則5：時(shí)間效率和空間效率的矛盾
大多數(shù)時(shí)候，時(shí)間效率和空間效率是對(duì)立的。這就是程序設(shè)計(jì)中兩個(gè)很重要的方法論，一個(gè)是“以空間換時(shí)間”，另一個(gè)是“以時(shí)間換空間”。此時(shí)應(yīng)當(dāng)分析那個(gè)更重要，作出適當(dāng)?shù)恼壑小?/p>
早間年，硬件成本比較高，人們大多都采用以時(shí)間換空間的策略，花費(fèi)一些時(shí)間，減少內(nèi)存開銷。如今，內(nèi)存條的價(jià)格已經(jīng)非常便宜了，人們注重的是軟件的友好性，因此大部分時(shí)候都是用空間換時(shí)間。
規(guī)則6：代碼不是越短越好
很多資深程序員都會(huì)有這樣一個(gè)誤區(qū)，完成同一個(gè)功能，代碼越短越好。還經(jīng)常有人說這樣的話：“就這么個(gè)功能我?guī)仔写a就搞定了”。其實(shí)，追求代碼精簡(jiǎn)是一個(gè)很大的誤區(qū)。因?yàn)榫?jiǎn)的代碼并不一定產(chǎn)生高效的機(jī)器碼。同時(shí)，它還付出了可讀性這一代價(jià)。正確的做法是適當(dāng)?shù)刈龅酱a精簡(jiǎn)。
注意事項(xiàng)
1. 書寫錯(cuò)誤
經(jīng)常有人把“＝＝”誤寫成“＝”。“||”、“&&”、“<=”、“>=”這類符號(hào)也很容易發(fā)生少一個(gè)的錯(cuò)誤。最可怕的是編譯器根本發(fā)現(xiàn)不了這樣的錯(cuò)誤。
2. 初始化
變量（指針、數(shù)組）被創(chuàng)建之后應(yīng)當(dāng)立刻初始化，防止把未被初始化的變量當(dāng)成右值使用。
3. 數(shù)值錯(cuò)誤
這也是一類非常容易忽略的錯(cuò)誤。變量的初值、缺省值錯(cuò)誤，或精度不夠，一旦出錯(cuò)不易發(fā)現(xiàn)。
4. 類型轉(zhuǎn)換
為了避免數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的錯(cuò)誤，我們要盡量使用顯式的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，避免在編譯器中執(zhí)行非我們所愿的隱式數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。
5. 溢出
溢出分兩種，一種是超過數(shù)據(jù)類型取值范圍的賦值，另一種是數(shù)組下標(biāo)范圍越界。這兩種都是要時(shí)刻注意的。
7. 避免編寫技巧性很高代碼
技巧性過高的代碼一定是可讀性較差的代碼，這種代碼不易維護(hù)，后期的成本較高。
8. 好代碼要復(fù)用，壞代碼要重寫
如果原有的代碼質(zhì)量比較好，盡量復(fù)用它。但是不要修補(bǔ)很差勁的代碼。當(dāng)我們遇到差勁代碼時(shí)，最好的方法是重寫新代碼替換它。
9. 盡量使用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)庫中有的函數(shù)，我們不要再花時(shí)間自己實(shí)現(xiàn)。很簡(jiǎn)單，你自己實(shí)現(xiàn)的一定不比庫函數(shù)效率高。
10. 把編譯器的選擇項(xiàng)設(shè)置為最嚴(yán)格狀態(tài)
只有最嚴(yán)格的審查自己的代碼，才能寫出優(yōu)秀的軟件產(chǎn)品。很多人甚至連編譯過程中出現(xiàn)的warning都懶得處理，這種態(tài)度堅(jiān)決不能有。
拓展：
熟練使用編譯器。
編譯器是將源代碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言的關(guān)鍵工具。例如，GCC編譯器允許在終端中快速編譯代碼，對(duì)于提高編程效率非常重要。
掌握C語言的語法和關(guān)鍵字。
理解并熟練掌握C語言的語法和關(guān)鍵字是編寫高效、可靠程序的基礎(chǔ)。例如，理解并正確使用結(jié)構(gòu)體、枚舉、指針等高級(jí)語法。
使用調(diào)試器。
編程中錯(cuò)誤難以避免，調(diào)試器可以幫助定位和解決問題，例如GNU調(diào)試器(GDB)可以讓開發(fā)者在程序運(yùn)行時(shí)觀察狀態(tài)并定位錯(cuò)誤。
重視內(nèi)存管理。
由于C語言不提供自動(dòng)內(nèi)存管理，因此需要手動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和釋放，了解內(nèi)存管理對(duì)性能的影響，有助于編寫優(yōu)秀的代碼并避免內(nèi)存泄漏等錯(cuò)誤。
善于使用文件操作。
C語言提供了文件操作函數(shù)，如fopen()、fread()和fwrite()等，這些函數(shù)對(duì)于處理文本文件和二進(jìn)制文件非常有用。
掌握算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
理解并能夠應(yīng)用排序算法、二叉樹和哈希表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合C語言語法進(jìn)行編程，對(duì)于提高編程技巧非常重要。
避免使用GOTO語句。
GOTO語句會(huì)使程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低可讀性，現(xiàn)代編程更傾向于使用函數(shù)和控制結(jié)構(gòu)如for和while來控制程序流程。
使用FOR(;;)或While(1)。
對(duì)于需要?jiǎng)?chuàng)建無限循環(huán)的情況，可以使用for循環(huán)或while循環(huán)，而不是依賴GOTO語句。
適當(dāng)選擇條件語句。在編程中，選擇合適的條件語句對(duì)于提高程序的執(zhí)行效率至關(guān)重要，有時(shí)使用else或else if語句可以使得代碼更加清晰和高效。
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