如何提高单片机C语言代码效率

C 语言里有一个三目运算符“？”，俗称“问号表达式”。很多程序员都很喜
欢使用，因为它逻辑清晰表达简洁。 看这个问号表达式：c=(a>b) ? a+1 : b+1;实际上等效于以下的 if…else 结 构： if (a>b) c=a+1; else c=b+1; 可以看到，使用问号表达式，语句相当简洁，但它的执行效率却很低，远 没有 if…else 语句效率高。所以，当您的程序要求提高执行速度的话，建议 您不要使用问号表达式了。 另外，do…while 语句也比 while 语句的效率高。 代码的效率问题，不是我们编程中的主要问题，除了程序要求较高的执行 速度或者单片机的 ROM 和 RAM 不够用的时候才会考虑。一般情况下，我 们不用在乎。如果您一味追求高效率的代码，可能会影响代码的可读性和 可维护性。
摘要: 代码效率包括两个方面内容：代码的大小和代码执行速度。如果代码精简
和执行速度快，我们就说这个代码效率高。一般情况下，代码精简了速度也相应
提上来了。单片机的 ROM 和 RAM 的空间都很有限，当您编程时遇到单片机的
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代码效率包括两个方面内容：代码的大小和代码执行速度。如果代码精简 和执行速度快，我们就说这个代码效率高。一般情况下，代码精简了速度 也相应提上来了。单片机的 ROM 和 RAM 的空间都很有限，当您编程时遇 到单片机的 ROM 和 RAM 的不够用的时候，或者您的程序要求较高的执行 速度时，我们就得面对解决代码效率问题了。如何提高代码效率？现笔者 以一个 LED 闪烁的程序为例与您探讨。 ＃i nclude<reg52.h>//包含头文件 sbit led=P2^0;//定义位变量 led，使其关联单片机管脚 P2.0 void Delayms(unsigned int t);//定义延时函数 int main(void)//主函数（C 语言程序入口函数） { while(1) { led=0;//P2.0 拉低，点亮 LED Delayms(500);//调用延时函数，延时 500 毫秒 led=1;//P2.0 拉高，熄灭 LED Delayms(500);//调用延时函数，延时 500 毫秒 } return 0; } void Delayms(unsigned int t)//延时函数 { unsigned int i,j; for(i=0;i<t;i++) for(j=0;j<120;j++);//大约延时 1 毫秒 } 这是指示灯 LED 闪烁的 C 源码，这个源码在 Keil uVision4 生成的程序代 码是 67 个字节。下面我们就采用几个方法来提高这个程序的效率。 一．尽量定义局部变量 单片机程序的全局变量一般是放在通用数据存储器（RAM）中，而局部变 量一般是放在特殊功能寄存器当中。处理寄存器数据的速度比处理 RAM 数
据要快，如果在一个局部函数里调用一个全局变量将会多生成好几个代码 出来。所以，少定义全局变量，多定义局部变量。如上例中，如果把延时 函数里的 i 和 j 定义为全局变量，编译后程序代码会增加到 79 个字节，多 了 12 个字节。 二．省略函数定义 在一个单片机程序里我们习惯在 main 函数的前面先定义被调用函数，然后 在 mian 函数的下面再实现被调用函数。这样的写法固然是一个好习惯，但 每定义一个函数会增加几个代码，而且函数形参数据类型越大、形参越多 增加的代码就越多，显然这不是什么好事。如果不定义编译器又报错，怎 么办？C 编译器的编译顺序是从上往下编译，只要被调用的函数在主调函数 调用之前实现就没有问题了。所以，笔者的习惯写法是不用定义函数，但 要按先后顺序（被调用函数一定要在主调函数之前写好）来写函数实现， 到最后再写 main 函数。这样做编译器不但不会报错，而且代码得到精简了。 如上例中，把延时函数的定义删除了，然后把延时函数的实现搬到 main 函 数的上面，编译后程序代码减少到 63 个字节，减少了 4 个字节。 三．省略函数形参 函数带形ห้องสมุดไป่ตู้，是为了在函数调用时传递实参，不但可以避免重复代码出现， 还可以通过传递不同的实参值多次调用函数且实现不同的函数功能，总体 代码也会得到精简。在实际编程的时候，我们只要注意，还可以进一步精 简代码。对于不是多次调用或者多次调用但实参值不变的函数我们可以省 略函数形参。如上例中的延时函数，我们把它改成不带形参的函数： void Delayms()//延时函数 { unsigned int i,j; for(i=0;i<500;i++) for(j=0;j<120;j++);//大约延时 1 毫秒 } 编译后，程序代码变成了 56 个字节，精简了 11 个字节。 四．改换运算符 也许您可能没有注意到 C 运算符的运用也会影响程序代码的数量。如上例 中，把延时函数里的自加运算符改成自减运算符后，如： void Delayms(unsigned int t)//延时函数 { unsigned int i,j; for(i=t;i>0;i--) for(j=120;j>0;j--);//#p#分页标题#e#大约延时 1 毫秒
} 编译后，程序代码变成了 65 个字节，精简了 2 个字节。 通过改换运算符能达到精简代码的例子还有： 1.把求余运算表达式改为位与运算表达式。如：b=a%8 可以改为：b=a&7。 2.把乘法运算表达式改为左移运算表达式。如：b=a*8 可以改为：b=a<<3。 3.把除法运算表达式改为右移运算表达式。如：b=a/8 可以改为：b=a>>3。 五．选择合适的数据类型 C 语言里选择变量的数据类型很讲究，变量的数据类型过小满足不了程序的 要求，变量的数据类型过大会占用太多的 RAM 资源。您可能还没有注意到 数据类型定义也影响程序代码的大小，而且这个影响还不小。如上例中， 延时函数里的局部变量 j 定义的数据类型明显偏大，如果把它由 unsigned i nt 改成 unsigned char 。编译后，程序代码变成了 59 个字节，精简了 8 个 字节。 六．直接嵌入代码 在您的程序里如果某个函数只调用一次，而您又要求代码提高执行速度， 建议您不要采用调用函数的形式，而应该将该函数里的代码直接嵌入主调 函数里，代码执行效率会大大提高。 七．使用效率高的 C 语句