简单的编译效率
计算机不能直接理解高级语言,只能直接理解机器语言,所以必须要把高级语言翻译成机器语言,计算机才能执行高级语言编写的程序。翻译的方式有两种,一个是编译,一个是解释。两种方式只是翻译的时间不同。编译型语言写的程序执行之前,需要一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,比如exe文件,以后要运行的话就不用重新翻译了,直接使用编译的结果就行了(exe文件),因为翻译只做了一次,运行时不需要翻译,所以编译型语言的程序执行效率高,但也不能一概而论,部分解释型语言的解释器通过在运行时动态优化代码,甚至能够使解释型语言的性能超过编译型语言。解释则不同,解释性语言的程序不需要编译,省了道工序,解释性语言在运行程序的时候才翻译,比如解释性basic语言,专门有一个解释器能够直接执行basic程序,每个语句都是执行的时候才翻译。这样解释性语言每执行一次就要翻译一次,效率比较低。解释是一句一句的翻译。编译型与解释型,两者各有利弊。前者由于程序执行速度快,同等条件下对系统要求较低,因此像开发操作系统、大型应用程序、数据库系统等时都采用它,像C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi)等都是编译语言,而一些网页脚本、服务器脚本及辅助开发接口这样的对速度要求不高、对不同系统平台间的兼容性有一定要求的程序则通常使用解释性语言,如java、JavaScript、VBScript、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等等。但随着硬件的升级和设计思想的变革,编译型和解释型语言越来越笼统,主要体现在一些新兴的高级语言上,而解释型语言的自身特点也使得编译器厂商愿意花费更多成本来优化解释器,解释型语言性能超过编译型语言也是必然的。
B. 编译后的程序比边解释边执行的程序的运行速度快吗为什么
程序的编译是指将人可以理解的代码(如C的源代码)段编译成机器指令码(二级制指令),也就是处理堆栈、处理器、总线的指令,交由计算机自动执行。解释型语言是在需要执行时临时编译运行,执行时多了编译的过程,自然就要慢的多了。
比较特殊的是java,javac命令编译的结果虽然也是二进制文件,但实际也不是机器指令,而是优化后的代码,最后的执行是通过java虚拟机再次编译后执行。所以效率介于编译型和解释型之间。
目前java的执行速度已经有了大幅度的提升,但要想赶上或超越C 或者汇编,理论上是不现实的。
C. 提高c语言代码效率
C语言7种提高效率
1、位运算替代乘除
位运算是C语言中的最小数据单元,移位运算或位处理基本上是每个MCU或者处理器的指令集中直接支持的所以C代码编译成汇编以后基本上简单的几条汇编指令即可完成运算。
然而对于乘除法CPU一般无法直接运行,当然现在高端的芯片一般支持FPU等等之类的处理,相对而言速度得到了显着提升;但是大部分还是会比移位运算处理耗时,特别是有些编译器直接把乘除法编译成函数调用来处理。所以像n/8这样的处理直接使用n>>3即可替代,这样效率会更高。
2、变量的使用
使用全局变量相对局部变量效率更高,函数的局部变量一般处于函数内部,在调用过程中存在入栈与出栈野孝的情况,这样就增加了函数调用的耗时,而全局变量直接访问效率更高。当然全局变量是程序中要非常小心使用的,滥用全局变量的行为确实会增加系统各模块之间的耦合,所以在程席中要规范全局的统一接口使用。
同时对于变量类型的使用也是大家需要注意的,数据类型不是越大越好,比如uint64_t的处理汇编生成代码就相对比较多,执行效率一般比短数据类型要低,尽量选择芯片相同位数的数据类型处理,当然大部分更小的数据长度也是合适的。
3、指针替代数组
相对数组索引,指针运算效率更快,数组是一片连续的内存空间,那么通过指针移动进行数组数据的索引也是合适的。
比如我们遍历数组array[i],任意一次的循环都需要对其进行下 “i”值的标记与计算,而当指针“p”位于array数组位置的时候,循环仅只需要对“p”进行增量的操作,这样指针耗时会比数组访问小很多。
4、算法优化
一些数据的处理明明可以通过更加简洁的算法,可是没脊侍大部分程序员非要以最傻瓜的方式进行运算,最容易理解的就是高斯求和,1~100累加,还是选择高斯求和算法,当然还有很多算法有多种形式,各有优劣,根据自身需求进行合理选择。特别是一些应用根本没有必要用使用高精度耗时的数据处理算法,选择一些低精度快速的算法更加合适。
5、优化分支语句
我们都知道if-else语句是最常用的分支语句,其特点就是逐一判断,既然是判断就会消耗时间,然而对于一些处理并不是每个分支都是均匀执行的,如果你把频繁执行的相应分支放到后面,势必就需要执行较多前面的逐一判断,从而降低代码执行效率。
所以我们要对各个分支的执行频率进行评估,把最有可能执行的放在判断语句前面执行。同样对于分支语句多级嵌套的情况,我们需要把频率性对较高的放到外层,频率低的放内层,这样减枯吵少不必要的外层判断。
6、循环语句的优化
在系统的多重循环过程中,需要程序员将最长的循环内容设置在系统的最内层,同时需要将最短的循环内容设置在系统的最外层。
这样,能够有效提升CPU的运行效率,减少循环次数。另外,如果在系统的循环过程中需要进行逻辑判断,且循环的次数相对较大,就需要将循环判断从系统内部转移到系统的外部。
7、无敌” 宏"的利用
宏在C语言中是灵活度非常高的语法特性,宏代码片段的使用其代码表现形式上与函数差异并不是很大,大伙有学习C++语言模板的经验,应该会觉得两者有颇多相似之处。
在对函数进行调用的过程中,需要通过栈对其进行储存,而且CPU在函数调用的过程中还要做好对数据的恢复准备,有效进行出栈和进栈的操作。所以占用CPU时间除了代码本身之外,对函数进行调用也需要占据一定的时间。而宏就能节省参数压栈、返回参数、C语言call调用以及执行return的操作步骤,从而提高程序的运行效率。
D. 对DSP而言,CCS用C语言编程和汇编编程,二者的效率相差多少
我用的是28XX系列的,不知道经验对你有没有用,因为不同系列的芯片多少有些差别。
TI提供的库已经相当可以了,兼顾易用与效率。我当时做过这样的测试
1. 用IQMATH实现
2. 直接C语言实现
3. C语言优化实现
4. 原生汇编实现
IQMATH的运行周期在1000左右,比方案3快几十个周期,比方案4慢几个周期,方案2是10000多个周期。
另外,因为只是单独测的算法,汇编之所以快是快在寄存器的使用上,操作数可以直接入寄存器,但是考虑到程序其他部分是用C语言编写的话,把操作栈的时间也加上,并不比方案1快。毕竟我对TI的汇编吃的也不透。
在编写上,无疑是方案1提供了最接近C语言风格的实现,几乎不用考虑ISA方面的问题。
另外对于执行效率,我觉得主要考虑三点:
1.分支的使用
CCS对C语言的优化我没做过太多比对。其实单从反汇编的结果看,我接触过的嵌入式开发环境的编译器都能做出很好的优化。但是几乎每个编译器都会在逻辑的优化上有欠缺——它只能对一些显而易见的判断条件进行优化,而在写程序的过程中,我们经常出于易读性的考虑,或者稳定性的考虑,或者其他的考虑加入几乎不会发生的分支,这样的分支判断会消耗一定比率的代码段执行效率,视乎代码段内有用功能的长度而定,越长这个比率越小,越短这个比率越高。
2.一般操作,就是各种赋值操作
在一般的操作上,编译器的优化已经很令人满意了,基本上可以作为编写汇编的范本。我觉得所谓效率能达到90%就是针对这个部分说的。
3.特殊操作,比如对整块内存的操作,或者是浮点运算上。
在一些特殊的操作上,就要看是否有现成的库,或者看硬件是否支持。比如对整块内存操作就别用循环一个字节一个字节的搬了。
以上三点都能考虑到的话,相信执行效率方面已经没有太大的提升空间了。
另外如果你的代码发生在初始化部分,也就是只在系统运行开始的时候运行一次,那么优化不优化其实没有太大的必要,除非你对系统初始化的时间有严格的要求。但是如果你的代码是作为任务要被反复运行的,那就有优化的必要了。
在CCS里有代码消耗时钟周期的统计,如果你觉得某段代码效率低下的话,可以先分段进行消耗时钟周期的计算,这样优化比较有针对性。
E. C语言编写程序的优点有哪些呢
C语言能够存在并发展至今,其生命力之强可见一斑。这其中一定是有着某些不可替代的优点,那么C语言编写程序的优点都有哪些呢?为了方便读者理解,下面对C语言的每条特点进行详细的解说。
(1)程序结构简洁、紧凑、规整,表达式简练、使用灵活。
(2)编写的程序可读性强,编译效率高。
(3)具有丰富的运算符,多达34种。丰富的数据类型与丰富的运算符相结合,使C语言具有表达灵活和效率高等特点。
(4)数据类型种类繁多。C语言具有5种基本的数据类型和多种构造数据类型以及复合的导出类型,同时还提供了与地址密切相关的指针机器运算符。指针可以指向各种类型的简单变量、数组、结构和联合,乃至函数等。此外,C语言还允许用户自己定义数据类型。
(5)是一种结构化程序设计语言,特别适合大型程序的模块化设计。C语言具有编写结构化程序所必需的基本流程控制语句,C语言程序是由函数集合构成的,函数各自独立,并且作为模块化设计的基本单位。
说明:
C语言的源文件,可以分割成多个源程序,分别进行编译,然后连接起来构成可知性的目标文件,为开发大型软件提供了极大的方便。C语言还提供了多种存储属性,使数据可以按其需要在相应的作用域起作用,从而提高了程序的.可靠性。
(6)语法限制不太严格,程序设计自由度大。例如,对数组下标越界不作检查,由程序编写者自己保证程序的正确。一般的高级语言语法检查比较严,能检测出几乎所有的语法错误,而C语言允许程序编写者有较大的自由度,因此放宽了语法的检查。程序员应当仔细检查程序,保证其正确,而不要过分依赖C语言编译程序去查错。
(7)允许直接访问物理地址,能进行位(bit)操作,能实现汇编语言的大部分功能,可以直接对硬件进行操作。因此,C语言既具有高级语言的功能,又兼容低级语言的许多功能,可用来编写系统软件。
(8)生成的目标代码质量高,程序执行效率高。它一般只比汇编程序生成的目标代码率低10%~20%。
(9)具有较高的可移植性。它的语句基本上无须修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。
C语言是处于汇编语言和高级语言之间的一种中间型程序设计语言,常被称为中级语言。它既有高级语言的基本特点,又具有汇编语言面向硬件和系统,可以直接访问硬件的功能。
C语言的这些优点,读者仅通过这里的介绍还不能深刻理解和体会,待对C语言有了一定的了解之后再回顾一下,就会体会到这些优点了。但由于C语言的限制少、灵活性大、功能强,所以对程序员有较高的要求。在使用C语言进行编程时,需要有足够的细心和耐心。
F. 编程语言哪个速度快
编程语言Pascal和VB速度快。
学习编程的作用:
1、辅助工作。当前正外在大数据时代背景下,对于职场人来说,掌握一定的数据分析技术将是未来一个发展趋势,而无论是采用统计学的数据分析方式还是机器学习的数据分析方式,编程都是重要的工具。目前在金融领域内,通过编程(Python语言)来进行数据分析越来越流行,这就是一个比较明显的发展信号。未来不仅是互联网行业,更多传统行业的企业将逐渐成为数据驱动型的企业,而这个过程必然会伴随着知识结构的升级,编程是其中的重要内容之一。
2、辅助学习。随着大数据技术的发展,未来的学习过程将更加智能化,更多的智能体将以教育的形式走进人们的生活中,而编程语言是与这些智能体进行交流的重要方式之一,所以掌握编程语言对于学习也是有重要意义的。
3、方便生活。随着5G的落地应用,未来在生活场景中会有越来越多可编程的智能体,掌握编程技术可以更加方便的按照自己的需求进行各种个性化的设定,比如对智能家居产品和智能汽车产品进行编程等等。
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