華爲C語言編程規範（8）—程序效率

7-1：編程時要經常注意代碼的效率。

說明：代碼效率分爲全局效率、局部效率、時間效率及空間效率。全局效率是站在整個系統的角度上的系統效率；局部效率是站在模塊或函數角度上的效率；時間效率是程序處理輸入任務所需的時間長短；空間效率是程序所需內存空間，如機器代碼空間大小、數據空間大小、棧空間大小等。

7-2：在保證軟件系統的正確性、穩定性、可讀性及可測性的前提下，提高代碼效率。

說明：不能一味地追求代碼效率，而對軟件的正確性、穩定性、可讀性及可測性造成影響。

7-3：局部效率應爲全局效率服務，不能因爲提高局部效率而對全局效率造成影響。

7-4：通過對系統數據結構的劃分與組織的改進，以及對程序算法的優化來提高空間效率。

說明：這種方式是解決軟件空間效率的根本辦法。

示例：如下記錄學生學習成績的結構不合理。
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef struct STUDENT_SCORE_STRU
BYTE name[8];
BYTE age;
BYTE sex;
BYTE class;
BYTE subject;
float score;
} STUDENT_SCORE;
因爲每位學生都有多科學習成績，故如上結構將佔用較大空間。應如下改進（分爲兩個結構），總的存貯空間將變小，操作也變得更方便。
typedef struct STUDENT_STRU
{
BYTE name[8];
BYTE age;
BYTE sex;
BYTE class;
} STUDENT;
typedef struct STUDENT_SCORE_STRU
{
WORD student_index;
BYTE subject;
float score;
} STUDENT_SCORE;

7-5：循環體內工作量最小化。
說明：應仔細考慮循環體內的語句是否可以放在循環體之外，使循環體內工作量最小，從而提高程序的時間效率。

示例：如下代碼效率不高。
for (ind = 0; ind < MAX_ADD_NUMBER; ind++)
{
sum += ind;
back_sum = sum; /* backup sum */
}
語句“back_sum = sum;”完全可以放在for 語句之後，如下。
for (ind = 0; ind < MAX_ADD_NUMBER; ind++)
{
sum += ind;
}
back_sum = sum; /* backup sum */

7-6：仔細分析有關算法，並進行優化。仔細考查、分析系統及模塊處理輸入（如事務、消息等）的方式，並加以改進。

7-7：對模塊中函數的劃分及組織方式進行分析、優化，改進模塊中函數的組織結構，提高程序效率。

說明：軟件系統的效率主要與算法、處理任務方式、系統功能及函數結構有很大關係，僅在代碼上下功夫一般不能解決根本問題。

7-8：編程時，要隨時留心代碼效率；優化代碼時，要考慮周全。

7-9：不應花過多的時間拼命地提高調用不很頻繁的函數代碼效率。

說明：對代碼優化可提高效率，但若考慮不周很有可能引起嚴重後果。

7-10：要仔細地構造或直接用匯編編寫調用頻繁或性能要求極高的函數。

說明：只有對編譯系統產生機器碼的方式以及硬件系統較爲熟悉時，纔可使用匯編嵌入方式。嵌入彙編可提高時間及空間效率，但也存在一定風險。

7-11：在保證程序質量的前提下，通過壓縮代碼量、去掉不必要代碼以及減少不必要的局部和全局變量，來提高空間效率。

說明：這種方式對提高空間效率可起到一定作用，但往往不能解決根本問題。

7-12：在多重循環中，應將最忙的循環放在最內層。

說明：減少CPU 切入循環層的次數。
示例：如下代碼效率不高。
for (row = 0; row < 100; row++)
{
for (col = 0; col < 5; col++)
{
sum += a[row][col];
}
}

可以改爲如下方式，以提高效率。
for (col = 0; col < 5; col++)
{
for (row = 0; row < 100; row++)
{
sum += a[row][col];
}
}

7-13：儘量減少循環嵌套層次。

7-14：避免循環體內含判斷語句，應將循環語句置於判斷語句的代碼塊之中。

說明：目的是減少判斷次數。循環體中的判斷語句是否可以移到循環體外，要視程序的具體情況而言，一般情況，與循環變量無關的判斷語句可以移到循環體外，而有關的則不可以。

示例：如下代碼效率稍低。
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for (ind = 0; ind < MAX_RECT_NUMBER; ind++)
{
if (data_type == RECT_AREA)
{
area_sum += rect_area[ind];
}
else
{
rect_length_sum += rect[ind].length;
rect_width_sum += rect[ind].width;
}
}

因爲判斷語句與循環變量無關，故可如下改進，以減少判斷次數。
if (data_type == RECT_AREA)
{
for (ind = 0; ind < MAX_RECT_NUMBER; ind++)
{
area_sum += rect_area[ind];
}
}
else
{
for (ind = 0; ind < MAX_RECT_NUMBER; ind++)
{
rect_length_sum += rect[ind].length;
rect_width_sum += rect[ind].width;
}
}

7-15：儘量用乘法或其它方法代替除法，特別是浮點運算中的除法。

說明：浮點運算除法要佔用較多CPU 資源。
示例：如下表達式運算可能要佔較多CPU 資源。
#define PAI 3.1416
radius = circle_length / (2 * PAI);

應如下把浮點除法改爲浮點乘法。
#define PAI_RECIPROCAL (1 / 3.1416 ) // 編譯器編譯時，將生成具體浮點數
radius = circle_length * PAI_RECIPROCAL / 2;

7-16：不要一味追求緊湊的代碼。
說明：因爲緊湊的代碼並不代表高效的機器碼。