测试猿课堂名师专家讲授嵌入式实时程序设计

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虽然使软件正确是一个工程合乎逻辑的最后一个步骤,但是在嵌入式的系统开发中,情况并不总是这样的。出于对低价产品的需求,硬件的设计者需要提供刚好足够的存储器和完成工作的处理能力。所以测试猿课堂认为在嵌入式软件设计的最后一个阶段则变成了对代码的优化。

  现代的C和C++编译器都提供了一定程度上的代码优化。然而,大部分由编译器执行的优化仅涉及执行速度和代码大小的一个平衡。你的程序能够变得更快或者更小,但是不可能又变快又变小。在嵌入式系统设计和实现过程中实践,测试猿课堂介绍几种简单且行之有效的C/C++代码的优化方法。

  (1)测试猿课堂-Inline函数

  在C++中,关键字Inline可以被加入到任何函数的声明中。这个关键字请求编译器用函数内部的代码替换所有对于指出的函数的调用。这样做在两个方面快于函数调用。这样做在两个方面快于函数调用:第一,省去了调用指令需要的执行时间;第二,省去了传递变元和传递过程需要的时间。但是使用这种方法在优化程序速度的同时,程序长度变大了,因此需要更多的ROM。使用这种优化在Inline函数频繁调用并且只包含几行代码的时候是最有效的。

  (2)测试猿课堂-用指针代替数组

  在许多种情况下,可以用指针运算代替数组索引,这样做常常能产生又快又短的代码。与数组索引相比,指针一般能使代码速度更快,占用空间更少。使用多维数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的,但是效率不一样。

  数组索引指针运算

  For(;;){p=array

  A=array[t++];for(;;){

  a=*(p++);

  ............

  }}

  指针方法的优点是,array的地址每次装入地址p后,在每次循环中只需对p增量操作。在数组索引方法中,每次循环中都必须进行基于t值求数组下标的复杂运算。

  (3)测试猿课堂-不定义不使用的返回值

  function函数定义并不知道函数返回值是否被使用,假如返回值从来不会被用到,应该使用void来明确声明函数不返回任何值。

  (4)测试猿课堂-手动编写汇编

  在嵌入式软件开发中,一些软件模块最好用汇编语言来写,这可以使程序更加有效。虽然C/C++编译器对代码进行了优化,但是适当的使用内联汇编指令可以有效的提高整个系统运行的效率。

  (5)测试猿课堂-使用寄存器变量

  在声明局部变量的时候可以使用register关键字。这就使得编译器把变量放入一个多用途的寄存器中,而不是在堆栈中,合理使用这种方法可以提高执行速度。函数调用越是频繁,越是可能提高代码的速度。

  (6)测试猿课堂-减少函数调用参数

  使用全局变量比函数传递参数更加有效率。这样做去除了函数调用参数入栈和函数完成后参数出栈所需要的时间。然而决定使用全局变量会影响程序的模块化和重入,故要慎重使用。

测试猿课堂总结:

  在嵌入式实时程序设计时可以运用上面介绍的一种或多种技术来优化代码。上面介绍的方法主要是为了提高代码的效率。但是事实上,在使用这些技术提高代码运行速度的同时会相应的产生一些负面的影响,比如增加代码的大小、降低程序可读性等。不过你可以让C/C++编译器来进行减少代码大小的优化,而手动利用以上技术来减少代码的执行时间。在嵌入式程序设计中合理地使用这几种技术有时会达到很好的优化效果。




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