簡單的編譯效率
計算機不能直接理解高級語言,只能直接理解機器語言,所以必須要把高級語言翻譯成機器語言,計算機才能執行高級語言編寫的程序。翻譯的方式有兩種,一個是編譯,一個是解釋。兩種方式只是翻譯的時間不同。編譯型語言寫的程序執行之前,需要一個專門的編譯過程,把程序編譯成為機器語言的文件,比如exe文件,以後要運行的話就不用重新翻譯了,直接使用編譯的結果就行了(exe文件),因為翻譯只做了一次,運行時不需要翻譯,所以編譯型語言的程序執行效率高,但也不能一概而論,部分解釋型語言的解釋器通過在運行時動態優化代碼,甚至能夠使解釋型語言的性能超過編譯型語言。解釋則不同,解釋性語言的程序不需要編譯,省了道工序,解釋性語言在運行程序的時候才翻譯,比如解釋性basic語言,專門有一個解釋器能夠直接執行basic程序,每個語句都是執行的時候才翻譯。這樣解釋性語言每執行一次就要翻譯一次,效率比較低。解釋是一句一句的翻譯。編譯型與解釋型,兩者各有利弊。前者由於程序執行速度快,同等條件下對系統要求較低,因此像開發操作系統、大型應用程序、資料庫系統等時都採用它,像C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi)等都是編譯語言,而一些網頁腳本、伺服器腳本及輔助開發介面這樣的對速度要求不高、對不同系統平台間的兼容性有一定要求的程序則通常使用解釋性語言,如java、JavaScript、VBScript、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等等。但隨著硬體的升級和設計思想的變革,編譯型和解釋型語言越來越籠統,主要體現在一些新興的高級語言上,而解釋型語言的自身特點也使得編譯器廠商願意花費更多成本來優化解釋器,解釋型語言性能超過編譯型語言也是必然的。
B. 編譯後的程序比邊解釋邊執行的程序的運行速度快嗎為什麼
程序的編譯是指將人可以理解的代碼(如C的源代碼)段編譯成機器指令碼(二級制指令),也就是處理堆棧、處理器、匯流排的指令,交由計算機自動執行。解釋型語言是在需要執行時臨時編譯運行,執行時多了編譯的過程,自然就要慢的多了。
比較特殊的是java,javac命令編譯的結果雖然也是二進制文件,但實際也不是機器指令,而是優化後的代碼,最後的執行是通過java虛擬機再次編譯後執行。所以效率介於編譯型和解釋型之間。
目前java的執行速度已經有了大幅度的提升,但要想趕上或超越C 或者匯編,理論上是不現實的。
C. 提高c語言代碼效率
C語言7種提高效率
1、位運算替代乘除
位運算是C語言中的最小數據單元,移位運算或位處理基本上是每個MCU或者處理器的指令集中直接支持的所以C代碼編譯成匯編以後基本上簡單的幾條匯編指令即可完成運算。
然而對於乘除法CPU一般無法直接運行,當然現在高端的晶元一般支持FPU等等之類的處理,相對而言速度得到了顯著提升;但是大部分還是會比移位運算處理耗時,特別是有些編譯器直接把乘除法編譯成函數調用來處理。所以像n/8這樣的處理直接使用n>>3即可替代,這樣效率會更高。
2、變數的使用
使用全局變數相對局部變數效率更高,函數的局部變數一般處於函數內部,在調用過程中存在入棧與出棧野孝的情況,這樣就增加了函數調用的耗時,而全局變數直接訪問效率更高。當然全局變數是程序中要非常小心使用的,濫用全局變數的行為確實會增加系統各模塊之間的耦合,所以在程席中要規范全局的統一介面使用。
同時對於變數類型的使用也是大家需要注意的,數據類型不是越大越好,比如uint64_t的處理匯編生成代碼就相對比較多,執行效率一般比短數據類型要低,盡量選擇晶元相同位數的數據類型處理,當然大部分更小的數據長度也是合適的。
3、指針替代數組
相對數組索引,指針運算效率更快,數組是一片連續的內存空間,那麼通過指針移動進行數組數據的索引也是合適的。
比如我們遍歷數組array[i],任意一次的循環都需要對其進行下 「i」值的標記與計算,而當指針「p」位於array數組位置的時候,循環僅只需要對「p」進行增量的操作,這樣指針耗時會比數組訪問小很多。
4、演算法優化
一些數據的處理明明可以通過更加簡潔的演算法,可是沒脊侍大部分程序員非要以最傻瓜的方式進行運算,最容易理解的就是高斯求和,1~100累加,還是選擇高斯求和演算法,當然還有很多演算法有多種形式,各有優劣,根據自身需求進行合理選擇。特別是一些應用根本沒有必要用使用高精度耗時的數據處理演算法,選擇一些低精度快速的演算法更加合適。
5、優化分支語句
我們都知道if-else語句是最常用的分支語句,其特點就是逐一判斷,既然是判斷就會消耗時間,然而對於一些處理並不是每個分支都是均勻執行的,如果你把頻繁執行的相應分支放到後面,勢必就需要執行較多前面的逐一判斷,從而降低代碼執行效率。
所以我們要對各個分支的執行頻率進行評估,把最有可能執行的放在判斷語句前面執行。同樣對於分支語句多級嵌套的情況,我們需要把頻率性對較高的放到外層,頻率低的放內層,這樣減枯吵少不必要的外層判斷。
6、循環語句的優化
在系統的多重循環過程中,需要程序員將最長的循環內容設置在系統的最內層,同時需要將最短的循環內容設置在系統的最外層。
這樣,能夠有效提升CPU的運行效率,減少循環次數。另外,如果在系統的循環過程中需要進行邏輯判斷,且循環的次數相對較大,就需要將循環判斷從系統內部轉移到系統的外部。
7、無敵」 宏"的利用
宏在C語言中是靈活度非常高的語法特性,宏代碼片段的使用其代碼表現形式上與函數差異並不是很大,大夥有學習C++語言模板的經驗,應該會覺得兩者有頗多相似之處。
在對函數進行調用的過程中,需要通過棧對其進行儲存,而且CPU在函數調用的過程中還要做好對數據的恢復准備,有效進行出棧和進棧的操作。所以佔用CPU時間除了代碼本身之外,對函數進行調用也需要佔據一定的時間。而宏就能節省參數壓棧、返回參數、C語言call調用以及執行return的操作步驟,從而提高程序的運行效率。
D. 對DSP而言,CCS用C語言編程和匯編編程,二者的效率相差多少
我用的是28XX系列的,不知道經驗對你有沒有用,因為不同系列的晶元多少有些差別。
TI提供的庫已經相當可以了,兼顧易用與效率。我當時做過這樣的測試
1. 用IQMATH實現
2. 直接C語言實現
3. C語言優化實現
4. 原生匯編實現
IQMATH的運行周期在1000左右,比方案3快幾十個周期,比方案4慢幾個周期,方案2是10000多個周期。
另外,因為只是單獨測的演算法,匯編之所以快是快在寄存器的使用上,操作數可以直接入寄存器,但是考慮到程序其他部分是用C語言編寫的話,把操作棧的時間也加上,並不比方案1快。畢竟我對TI的匯編吃的也不透。
在編寫上,無疑是方案1提供了最接近C語言風格的實現,幾乎不用考慮ISA方面的問題。
另外對於執行效率,我覺得主要考慮三點:
1.分支的使用
CCS對C語言的優化我沒做過太多比對。其實單從反匯編的結果看,我接觸過的嵌入式開發環境的編譯器都能做出很好的優化。但是幾乎每個編譯器都會在邏輯的優化上有欠缺——它只能對一些顯而易見的判斷條件進行優化,而在寫程序的過程中,我們經常出於易讀性的考慮,或者穩定性的考慮,或者其他的考慮加入幾乎不會發生的分支,這樣的分支判斷會消耗一定比率的代碼段執行效率,視乎代碼段內有用功能的長度而定,越長這個比率越小,越短這個比率越高。
2.一般操作,就是各種賦值操作
在一般的操作上,編譯器的優化已經很令人滿意了,基本上可以作為編寫匯編的範本。我覺得所謂效率能達到90%就是針對這個部分說的。
3.特殊操作,比如對整塊內存的操作,或者是浮點運算上。
在一些特殊的操作上,就要看是否有現成的庫,或者看硬體是否支持。比如對整塊內存操作就別用循環一個位元組一個位元組的搬了。
以上三點都能考慮到的話,相信執行效率方面已經沒有太大的提升空間了。
另外如果你的代碼發生在初始化部分,也就是只在系統運行開始的時候運行一次,那麼優化不優化其實沒有太大的必要,除非你對系統初始化的時間有嚴格的要求。但是如果你的代碼是作為任務要被反復運行的,那就有優化的必要了。
在CCS里有代碼消耗時鍾周期的統計,如果你覺得某段代碼效率低下的話,可以先分段進行消耗時鍾周期的計算,這樣優化比較有針對性。
E. C語言編寫程序的優點有哪些呢
C語言能夠存在並發展至今,其生命力之強可見一斑。這其中一定是有著某些不可替代的優點,那麼C語言編寫程序的優點都有哪些呢?為了方便讀者理解,下面對C語言的每條特點進行詳細的解說。
(1)程序結構簡潔、緊湊、規整,表達式簡練、使用靈活。
(2)編寫的程序可讀性強,編譯效率高。
(3)具有豐富的運算符,多達34種。豐富的數據類型與豐富的運算符相結合,使C語言具有表達靈活和效率高等特點。
(4)數據類型種類繁多。C語言具有5種基本的數據類型和多種構造數據類型以及復合的導出類型,同時還提供了與地址密切相關的指針機器運算符。指針可以指向各種類型的簡單變數、數組、結構和聯合,乃至函數等。此外,C語言還允許用戶自己定義數據類型。
(5)是一種結構化程序設計語言,特別適合大型程序的模塊化設計。C語言具有編寫結構化程序所必需的基本流程式控制制語句,C語言程序是由函數集合構成的,函數各自獨立,並且作為模塊化設計的基本單位。
說明:
C語言的源文件,可以分割成多個源程序,分別進行編譯,然後連接起來構成可知性的目標文件,為開發大型軟體提供了極大的方便。C語言還提供了多種存儲屬性,使數據可以按其需要在相應的作用域起作用,從而提高了程序的.可靠性。
(6)語法限制不太嚴格,程序設計自由度大。例如,對數組下標越界不作檢查,由程序編寫者自己保證程序的正確。一般的高級語言語法檢查比較嚴,能檢測出幾乎所有的語法錯誤,而C語言允許程序編寫者有較大的自由度,因此放寬了語法的檢查。程序員應當仔細檢查程序,保證其正確,而不要過分依賴C語言編譯程序去查錯。
(7)允許直接訪問物理地址,能進行位(bit)操作,能實現匯編語言的大部分功能,可以直接對硬體進行操作。因此,C語言既具有高級語言的功能,又兼容低級語言的許多功能,可用來編寫系統軟體。
(8)生成的目標代碼質量高,程序執行效率高。它一般只比匯編程序生成的目標代碼率低10%~20%。
(9)具有較高的可移植性。它的語句基本上無須修改就能用於各種型號的計算機和各種操作系統。
C語言是處於匯編語言和高級語言之間的一種中間型程序設計語言,常被稱為中級語言。它既有高級語言的基本特點,又具有匯編語言面向硬體和系統,可以直接訪問硬體的功能。
C語言的這些優點,讀者僅通過這里的介紹還不能深刻理解和體會,待對C語言有了一定的了解之後再回顧一下,就會體會到這些優點了。但由於C語言的限制少、靈活性大、功能強,所以對程序員有較高的要求。在使用C語言進行編程時,需要有足夠的細心和耐心。
F. 編程語言哪個速度快
編程語言Pascal和VB速度快。
學習編程的作用:
1、輔助工作。當前正外在大數據時代背景下,對於職場人來說,掌握一定的數據分析技術將是未來一個發展趨勢,而無論是採用統計學的數據分析方式還是機器學習的數據分析方式,編程都是重要的工具。目前在金融領域內,通過編程(Python語言)來進行數據分析越來越流行,這就是一個比較明顯的發展信號。未來不僅是互聯網行業,更多傳統行業的企業將逐漸成為數據驅動型的企業,而這個過程必然會伴隨著知識結構的升級,編程是其中的重要內容之一。
2、輔助學習。隨著大數據技術的發展,未來的學習過程將更加智能化,更多的智能體將以教育的形式走進人們的生活中,而編程語言是與這些智能體進行交流的重要方式之一,所以掌握編程語言對於學習也是有重要意義的。
3、方便生活。隨著5G的落地應用,未來在生活場景中會有越來越多可編程的智能體,掌握編程技術可以更加方便的按照自己的需求進行各種個性化的設定,比如對智能家居產品和智能汽車產品進行編程等等。
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