如何提高微控制器C語言程式碼效率
程式碼效率包括兩個方面內容：程式碼的大小和程式碼執行速度。下面是小編為大家帶來的關於如何提高微控制器C語言程式碼效率的知識，歡迎閱讀。
程式碼效率包括兩個方面內容：程式碼的大小和程式碼執行速度。如果程式碼精簡和執行速度快，我們就說這個程式碼效率高。一般情況下，程式碼精簡了速度也相應提上來了。微控制器的ROM和RAM的空間都很有限，當您程式設計時遇到微控制器的ROM和RAM的不夠用的時候，或者您的程式要求較高的執行速度時，我們就得面對解決程式碼效率問題了。如何提高程式碼效率?現筆者以一個LED閃爍的程式為例與您探討。
#i nclude//包含標頭檔案
sbit led=P2^0;//定義位變數led，使其關聯微控制器管腳P2.0
void Delayms(unsigned int t);//定義延時函式
int main(void)//主函式(C語言程式入口函式)
{
while(1)
{
led=0;//P2.0拉低，點亮LED
Delayms(500);//呼叫延時函式，延時500毫秒
led=1;//P2.0拉高，熄滅LED
Delayms(500);//呼叫延時函式，延時500毫秒
}
return 0;
}
void Delayms(unsigned int t)//延時函式
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i
for(j=0;j<120;j++);//大約延時1毫秒
}
這是指示燈LED閃爍的C原始碼，這個原始碼在Keil uVision4 生成的程式程式碼是67個位元組。下面我們就採用幾個方法來提高這個程式的效率。
一.儘量定義區域性變數
微控制器程式的全域性變數一般是放在通用資料儲存器(RAM)中，而區域性變數一般是放在特殊功能暫存器當中。處理暫存器資料的速度比處理RAM資料要快，如果在一個區域性函式裡呼叫一個全域性變數將會多生成好幾個程式碼出來。所以，少定義全域性變數，多定義區域性變數。如上例中，如果把延時函式裡的i和j定義為全域性變數，編譯後程序程式碼會增加到79個位元組，多了12個位元組。
二.省略函式定義
在一個微控制器程式裡我們習慣在main函式的前面先定義被呼叫函式，然後在mian函式的下面再實現被呼叫函式。這樣的寫法固然是一個好習慣，但每定義一個函式會增加幾個程式碼，而且函式形引數據型別越大、形參越多增加的程式碼就越多，顯然這不是什麼好事。如果不定義編譯器又報錯，怎麼辦?C編譯器的編譯順序是從上往下編譯，只要被呼叫的函式在主調函式呼叫之前實現就沒有問題了。所以，筆者的習慣寫法是不用定義函式，但要按先後順序(被呼叫函式一定要在主調函式之前寫好)來寫函式實現，到最後再寫main函式。這樣做編譯器不但不會報錯，而且程式碼得到精簡了。如上例中，把延時函式的定義刪除了，然後把延時函式的實現搬到main函式的上面，編譯後程序程式碼減少到63個位元組，減少了4個位元組。
三.省略函式形參
函式帶形參，是為了在函式呼叫時傳遞實參，不但可以避免重複程式碼出現，還可以通過傳遞不同的實參值多次呼叫函式且實現不同的函式功能，總體程式碼也會得到精簡。在實際程式設計的時候，我們只要注意，還可以進一步精簡程式碼。對於不是多次呼叫或者多次呼叫但實參值不變的函式我們可以省略函式形參。如上例中的延時函式，我們把它改成不帶形參的函式：
void Delayms()//延時函式
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<500;i++)
for(j=0;j<120;j++);//大約延時1毫秒
}
編譯後，程式程式碼變成了56個位元組，精簡了11個位元組。
四.改換運算子
也許您可能沒有注意到C運算子的運用也會影響程式程式碼的數量。如上例中，把延時函式裡的自加運算子改成自減運算子後，如：
void Delayms(unsigned int t)//延時函式
{
unsigned int i,j;
for(i=t;i>0;i--)
for(j=120;j>0;j--);//大約延時1毫秒
}
編譯後，程式程式碼變成了65個位元組，精簡了2個位元組。
通過改換運算子能達到精簡程式碼的例子還有：
1.把求餘運算表示式改為位與運算表示式。如：b=a%8 可以改為：b=a&7。
2.把乘法運算表示式改為左移運算表示式。如：b=a*8 可以改為：b=a<<3。
3.把除法運算表示式改為右移運算表示式。如：b=a/8 可以改為：b=a>>3。
五.選擇合適的資料型別
C語言裡選擇變數的資料型別很講究，變數的資料型別過小滿足不了程式的要求，變數的資料型別過大會佔用太多的RAM資源。您可能還沒有注意到資料型別定義也影響程式程式碼的`大小，而且這個影響還不小。如上例中，延時函式裡的區域性變數j定義的資料型別明顯偏大，如果把它由unsigned int改成unsigned char 。編譯後，程式程式碼變成了59個位元組，精簡了8個位元組。
六.直接嵌入程式碼
在您的程式裡如果某個函式只調用一次，而您又要求程式碼提高執行速度，建議您不要採用呼叫函式的形式，而應該將該函式裡的程式碼直接嵌入主調函式裡，程式碼執行效率會大大提高。
七.使用效率高的C語句
C語言裡有一個三目運算子“?”，俗稱“問號表示式”。很多程式設計師都很喜歡使用，因為它邏輯清晰表達簡潔。
看這個問號表示式：c=(a>b) ? a+1 : b+1;實際上等效於以下的if…else結構：
if (a>b) c=a+1;
else c=b+1;
可以看到，使用問號表示式，語句相當簡潔，但它的執行效率卻很低，遠沒有if…else語句效率高。所以，當您的程式要求提高執行速度的話，建議您不要使用問號表示式了。
另外，do…while語句也比while語句的效率高。
程式碼的效率問題，不是我們程式設計中的主要問題，除了程式要求較高的執行速度或者微控制器的ROM和RAM不夠用的時候才會考慮。一般情況下，我們不用在乎。如果您一味追求高效率的程式碼，可能會影響程式碼的可讀性和可維護性。
