兼顾内存和速度的C语言代码优化的方法
内容提要
本文介绍兼顾内存与速度的C语言优化方法：先用性能工具定位热点代码，优先优化循环；多用无符号整型，避免除法与取余，改用移位、乘法或if；少用全局变量，用局部变量缓存指针链；简化条件判断，用switch或查找表替代长if链；循环宜递减计数、展开并尽早break；函数参数控制在四个以内，常用小函数用inline或查找表；浮点运算用float、以乘法代除法；最后开启编译器优化选项。
延伸解读
优化前先定位热点
文章强调，优化不能盲目开始，而应先用性能工具找出程序中最慢或最耗内存的部分。作者使用过Visual C++的profiler和英特尔的Vtune，并指出内部或嵌套循环以及调用第三方库的方法通常是性能瓶颈。这意味着读者在尝试文中具体技巧前，应先确认热点代码，否则可能优化了不重要的部分，反而增加代码复杂度。
内存与速度的权衡
文章开篇即指出，优化往往需要增加代码量来换取速度，但这会提高复杂性和降低可读性，在内存受限的移动设备上尤其不可接受。因此作者的目标是兼顾内存使用和执行速度。读者应注意，文中许多技巧（如循环展开、内联函数、查找表）都以增加代码体积为代价，是否采用需结合具体平台的内存约束来判断。
整数与除法的代价
文章详细说明，32位除法在标准处理器上需要20至140次循环操作，应尽量避免。若确定操作数非负，使用unsigned int比int效率更高；除数为2的幂次时编译器可用移位替代除法；同时需要商和余数时，写在一起可让编译器一次除法返回两个结果。这些方法在热点循环中效果明显，但需注意无符号和有符号语义差异，避免改变程序逻辑。
循环与函数调用的优化
文章建议循环采用递减计数到零、尽早break、适当展开，并合并重复循环以减少开销。函数方面，参数尽量少于四个以避免栈传递，常用小函数可用inline或查找表替代。但作者也提醒，循环展开和内联会增加代码体积，查找表会降低精确度，因此这些技巧更适合热点路径，而非全盘套用。
Q&A
C语言代码优化时，应该优先优化哪些部分？
应优先优化程序中运行最频繁的部分，尤其是被内部循环不断调用的方法。可以使用性能工具（如Visual C++的profiler或英特尔的Vtune）来定位执行缓慢或消耗内存最多的代码。
在C语言中，如何优化除法和取余运算？
除法运算消耗大，应尽量避免。可以用乘法替代除法，例如若b为正且b*c为整数，则(a/b)>c可改写为a>(c*b)。同时需要商和余数时，将除法和取余写在一起让编译器一次调用返回两者。若除数是2的幂次，编译器会用移位操作。取模操作有时可用if语句替代，如用if(++count>=60) count=0;代替count%60。
为什么在C语言中要少用全局变量？如何优化？
全局变量不会位于寄存器中，编译器不能将其值缓存在寄存器，导致额外的读取和存储。在重要循环中应避免使用全局变量。优化方法是将全局变量的值拷贝到局部变量，在局部变量上操作，最后再写回全局变量。
如何优化C语言中的循环以提高执行速度？
可以采用递减计数循环（如for(i=n; i!=0; i--)），使用简单的终止条件；合并循环（但若循环内工作多，分开可能更快）；展开循环以减少循环开销；尽早断开循环（如找到目标后立即break）。
C语言函数设计时，参数数量有什么优化建议？
尽量保证函数使用少于四个参数，这样参数可通过寄存器传递，避免使用栈。如果参数多于四个，后续参数会存储在栈上，增加存储和读取消耗。可通过指针传递结构体、将参数放入结构体并用指针传入、少用long和double等占用两个字的类型、避免变参等方法来减少参数传递消耗。
在C语言中，如何优化浮点运算？
使用float代替double以节省内存和寄存器；用乘法代替除法（如x=x*(1.0/3.0)）；避免使用sin、exp、log等先验函数；简化浮点表达式；若精度允许，考虑使用定点运算。
