有关于提高C/C++运行效率以及避免出现Bug的几种常见的实用方法

摘要: 这是在工作和学习中总结的有关于提高C/C++运行效率以及避免出现Bug的几种常见的实用方法，当然还有许多更有效的方式有待进一步的探索。

提高C/C++效率

若可以替代的话，尽可能使用前缀操作符代替后缀操作符，如利用++i来代替i++,因为后缀操作符会产生一个临时变量，并且涉及到复杂的拷贝复制等。

对于乘法操作尽可能的利用位运算，如b= a * 16可以改写为b = a << 4,因为位操作的效率要比乘法以及除法的效率高。

一个很好的交换两个数的方法：a = a^b; b = a^b; a = a^b;既可以将变量a与变量b进行交换，即消除了交换变量值时所用的临时变量，同时提高了效率。

在for循环中for(int i = 0; i != 100; ++i) 尽可能的使用 != 号而不是 < 号，除非必须使用 < 才不用 != 。

在C++中变量初始化的时候尽量使用int i(0);而不是int i = 0；的方式来给变量初始化。

使用memset()，memcpy()，memcmp()来代替strcpy()，strcmp()等函数。

使用snprintf()来代替sprintf()函数，永远也不要用sprintf()函数。

使用fgets()函数来代替gets()函数，放置输入的字符串太长而引起内存泄露。

所有定义的*.h的头文件都必要加上#ifndef #define …. #endif这样的结构，从而避免头文件被重复引用，而造成程序出错。

定义结构体时，通常在前面加上typedef形成typedef struct{ } std;这样的结构。这样给结构体起个别名，使结构体更加清晰。

所有的常数都应该用宏定义，如 #define OK 1 这样的方式，而不是直接使用1，从而防止“魔数”的发生，而switch…case语句则采用enum{ }; 来避免“魔数”。

合理的使用register以及 inline函数对程序进行优化，对于不发生变化的常量一定要加const关键字，从而避免常量被修改。

对于那些只需要做一次计算的操作，要提到循环的外面进行操作，从而避免每次循环都进行一次不必要的计算。如for(int i = 0; i != strlen(a); ++i);中的strlen(a)要提到for循环的外面。即int Len = strlen(a); for(int i = 0; i != Len; ++i);这样stelen(a)仅运行了一次。

对于变量定义的位置问题，尽量要做到“直到非定义不可的时候才定义”这样可以有效的减小该变量占用内存的时间，同时也可以避免定义的变量最后没有用到的现象。

for循环嵌套循环等，要尽可能的将次数多的循环放置最内层，次数少的循环放在最外层，这样可以减少计算机进行“切换”，从而提高运行的效率。

对于条件判断如if…else语句以及switch…case语句等要将可能性大的操作放在前面，这样可以减小计算机对程序进行逐次判断的概率，可以及时的命中操作，从而可以提高效率。

对于矩阵相乘运算，尽可能的不要使用我们通常采用的方式，即 行*列，而是采用依次相乘然后累加的策略，从而避免内存的未命中的情况。

在调用free()函数释放指针的时候要将指针变量指为空，即free(p); p = NULL;从而防止指针成为野指针。

对于sizeof()操作符，对操作变量并没有改变，即int i = 10；sizeof(++i); 运行完毕后i的值仍然为10而不是11 。

对于&&以及||表达式来说，其满足最优原则，即如( f1() == f2() ) && ( f3() == f4() )若第一个表达式为假的话就不会运行第二个表达式，同理对于||操作符来说，若第一个表达式为真，则不会运行第二个表达式。

对于简单的if…else…操作，尽量使用三目运算符A>B?A:B来替换可以提高程序的运行效率。

在C++中使用运算符时尽量只用一种运算符，这样当进行运算符重载时，可以减少重载函数的数目，简化代码。

Static关键字修饰局部变量的时候，表征此变量保持不变；在修饰全局变量的时候，表征此全局变量只能在本模块中反问，对其他模块是不可见的；当修饰一个函数时，也表征着此函数仅在当前模块中有效。

Volatile关键字修饰变量表征着此变量将被存于内存中，每次程序访问时都将从新从内存中提取，而不会被优化。通常用于（1）硬件设备的某些寄存器(如：状态寄存器)；（2）某些ISR会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)；（3）多线程应用中被几个任务共享的变量。

切记extern char *hello;与entern char hello[ ]是两个概念，不要以为数组名是指针就可以乱用。