|
|
一、
1.当项目比较大时，最好分模块编程，一个模块一个程序，很方便修改，也便于重用和便于阅读。
2.每个文件的开头应该写明这个文件是哪个项目里的哪个模块，是在什么编译环境下编译的，编程者(/修改者)和编程日期，值得注意的是一定不要忘了编程日期，因为以后你再看文件时，会知道大概是什么时候编写的，有些什么功能，并且可能知道类似模块之间的差异(有时同一模块所用的资源不同，和单片机相连的方法也不同，或者只是在原有的模块上加以改进)。
3.一个C源文件配置一个h头文件或者整个项目的C文件配置一个h头文件，我自己采用整个项目的C文件配置一个h头文件的方法，并且使用#ifndef/#define/#endif的宏来防止重复定义，方便各模块之间相互调用。
4.一些常量(如圆周率PI)或者常需要在调试时修改的参数最好用#define定义，但要注意宏定义只是简单的替换，因此有些括号不可少。
5.不要轻易调用某些库函数，因为有些库函数代码很长(我是反对使用printf之类的库函数的，但是是一家之言，并不勉强各位)。
6.书写代码时要注意括号对齐，固定缩进，一个{}各占一行，我本人采用采用所进4个字符，应该还是比较合适的，if/for/while/do等语句各占一行，执行语句不得紧跟其后，无论执行语句多少都要加{},千万不要写成如下格式：
for(i=0;i<100;i++){fun1();fun2();}
for(i=0;i<100;i++){
fun1();
fun2();
}
而应该写成：
for(i=0;i<100;i++)
{
fun1();
fun2();
}
7.一行只实现一个功能，比如：
a=2;b=3;c=4;宜改成：
a=2;
b=3;
c=4;
8.重要难懂的代码要写注释，每个函数要写注释，每个全局变量要写注释，一些局部变量也要写注释。注释写在代码的上方或者右方，千万不要写在下方(相信没有人写在左方吧:))。
9.对各运算符的优先级右所了解，记不得没关系，加括号就是，千万不要自作聪明说自己记得很牢。
10.不管有没有无效分支，switch函数一定要defaut这个分支。一来让阅读者知道程序员并没有遗忘default,并且防止程序运行过程中出现的意外(健壮性)。
11.变量和函数的命名最好能做到望文生义。不要命名什么x，y，z，a，sdrf之类的名字。
12.函数的参数和返回值没有的话最好使用void。
13.goto语句：从汇编转型成C的人很喜欢用goto，但goto是C语言的大忌，但是老实说，程序出错是程序员自己造成的，不是goto的过错；本人只推荐一种情况下使用goto语句，即从多层循环体中跳出。
14.指针是C语言的精华，但是在C51中我个人认为少用为妙，一来有时反而要花费多的空间，还有在对片外数据进行操作时会出错(可能是时序的问题)。
15.一些常数和表格之类的应该放到code去中以节省RAM。
16.程序编完编译看有多少code多少data，注意不要使堆栈为难。
17.程序应该要能方便的进行测试，其实这也与编程的思维有关；一般有三种：一种是自上而下先整体再局部；一种是自下而上先局部再整体；还有一种是结合两者往中间凑。我的做法是现大概规划一下整个编程，然后一个模块模块独立编程，每个模块调试成功再拼凑在一块调试。我建议：如果程序不大，可以直接用一个文件直接编，如果程序很大，宜采用自上而下的方式，但更多的是那种处在中间的情况，宜采用自下而上或者结合的方式。
二、命名：
命名必须具有一定的实际意义。
1、常量的命名：全部用大写。
2、变量的命名：
变量名加前缀，前缀反映变量的数据类型，用小写，反映变量意义的第一个字母大写，其他小写。
其中变量数据类型：
unsigned char 前缀 uc signed char 前缀 sc
unsigned int 前缀 ui signed int 前缀 si
unsigned long 前缀 ul signed long 前缀 sl
bit 前缀 b 指针 前缀 p
例：ucReceivData 接收数据
3、结构体命名：
4、函数的命名：
函数名首字大写，若包含有两个单词的每个单词首字母大写。
函数原型说明包括：引用外来函数及内部函数，外部引用必须在右侧注明函数来源： 模块名及文件名, 内部函数，只要注释其定义文件名;
三、编辑风格
1、缩进：缩进以 Tab 为单位，一个 Tab 为四个空格大小。预处理语句、全局数据、函数原型、标题、附加说明、函数说明、标号等均顶格书写。语句块的“{”“}”配对对齐，并与其前一行对齐；
2、空格：数据和函数在其类型，修饰名称之间适当空格并据情况对齐。关键字原则上空一格，如：
if ( ... ) 等，运算符的空格规定如下：“->”、“[”、“]”、“++”、“--”、“~”、“!”、“+”、“-”（指正负号），“&”（取址或引用）、“*”（指使用指针时）等几个运算符两边不空格（其中单目运算符系指与操作数相连的一边），其它运算符（包括大多数二目运算符和三目运算符“?:”两边均空一格，“(”、“)”运算符在其内侧空一格，在作函数定义时还可据情况多空或不空格来对齐，但在函数实现时可以不用。“,”运算符只在其后空一格，需对齐时也可不空或多空格，对语句行后加的注释应用适当空格与语句隔开并尽可能对齐。
3、对齐：原则上关系密切的行应对齐，对齐包括类型、修饰、名称、参数等各部分对齐。另每一行的长度不应超过屏幕太多，必要时适当换行，换行时尽可能在“,”处或运算符处，换行后最好以运算符打头，并且以下各行均以该语句首行缩进，但该语句仍以首行的缩进为准，即如其下一行为“{”应与首行对齐。
4、空行：程序文件结构各部分之间空两行，若不必要也可只空一行，各函数实现之间一般空两行
5、修改：版本封存以后的修改一定要将老语句用/* */ 封闭，不能自行删除或修改,并要在文件及函数的修改记录中加以记录。
6、形参：在定义函数时，在函数名后面括号中直接进行形式参数说明，不再另行说明。
对程序进行优化,通常是指优化程序代码或程序执行速度。优化代码和优化速度实际上是一个予盾的统一,一般是优化了代码的尺寸,就会带来执行时间的增加,如果优化了程序的执行速度,通常会带来代码增加的副作用,很难鱼与熊掌兼得,只能在设计时掌握一个平衡点。
一、程序结构的优化
1、程序的书写结构
虽然书写格式并不会影响生成的代码质量,但是在实际编写程序时还是应该尊循一定的书写规则,一个书写清晰、明了的程序,有利于以后的维护。在书写程序时,特别是对于While、for、do…while、if…elst、switch…case等语句或这些语句嵌套组合时,应采用“缩格”的书写形式,
2、标识符
程序中使用的用户标识符除要遵循标识符的命名规则以外,一般不要用代数符号(如a、b、x1、y1)作为变量名,应选取具有相关含义的英文单词(或缩写)或汉语拼音作为标识符,以增加程序的可读性,如：count、number1、red、work等。
3、程序结构
C语言是一种高级程序设计语言,提供了十分完备的规范化流程控制结构。因此在采用C语言设计单片机应用系统程序时,首先要注意尽可能采用结构化的程序设计方法,这样可使整个应用系统程序结构清晰,便于调试和维护。于一个较大的应用程序,通常将整个程序按功能分成若干个模块,不同模块完成不同的功能。各个模块可以分别编写,甚至还可以由不同的程序员编写,一般单个模块完成的功能较为简单,设计和调试也相对容易一些。在C语言中,一个函数就可以认为是一个模块。所谓程序模块化,不仅是要将整个程序划分成若干个功能模块,更重要的是,还应该注意保持各个模块之间变量的相对独立性,即保持模块的独立性,尽量少使用全局变量等。对于一些常用的功能模块,还可以封装为一个应用程序库,以便需要时可以直接调用。但是在使用模块化时,如果将模块分成太细太小,又会导致程序的执行效率变低(进入和退出一个函数时保护和恢复寄存器占用了一些时间)。
4、定义常数
在程序化设计过程中,对于经常使用的一些常数,如果将它直接写到程序中去,一旦常数的数值发生变化,就必须逐个找出程序中所有的常数,并逐一进行修改,这样必然会降低程序的可维护性。因此,应尽量当采用预处理命令方式来定义常数,而且还可以避免输入错误。
5、减少判断语句
能够使用条件编译(ifdef)的地方就使用条件编译而不使用if语句,有利于减少编译生成的代码的长度。
6、表达式
对于一个表达式中各种运算执行的优先顺序不太明确或容易混淆的地方,应当采用圆括号明确指定它们的优先顺序。一个表达式通常不能写得太复杂,如果表达式太复杂,时间久了以后,自己也不容易看得懂,不利于以后的维护。
7、函数
对于程序中的函数,在使用之前,应对函数的类型进行说明,对函数类型的说明必须保证它与原来定义的函数类型一致,对于没有参数和没有返回值类型的函数应加上“void”说明。如果果需要缩短代码的长度,可以将程序中一些公共的程序段定义为函数,在Keil中的高级别优化就是这样的。如果需要缩短程序的执行时间,在程序调试结束后,将部分函数用宏定义来代替。注意,应该在程序调试结束后再定义宏,因为大多数编译系统在宏展开之后才会报错,这样会增加排错的难度。
8、尽量少用全局变量,多用局部变量。因为全局变量是放在数据存储器中,定义一个全局变量,MCU就少一个可以利用的数据存储器空间,如果定义了太多的全局变量,会导致编译器无足够的内存可以分配。而局部变量大多定位于MCU内部的寄存器中,在绝大多数MCU中,使用寄存器操作速度比数据存储器快,指令也更多更灵活,有利于生成质量更高的代码,而且局部变量所的占用的寄存器和数据存储器在不同的模块中可以重复利用。
9、设定合适的编译程序选项
许多编译程序有几种不同的优化选项,在使用前应理解各优化选项的含义,然后选用最合适的一种优化方式。通常情况下一旦选用最高级优化,编译程序会近乎病态地追求代码优化,可能会影响程序的正确性,导致程序运行出错。因此应熟悉所使用的编译器,应知道哪些参数在优化时会受到影响,哪些参数不会受到影响。
在ICCAVR中,有“Default”和“Enable Code Compression”两个优化选项。
在CodeVisionAVR中,“Tiny”和“small”两种内存模式。
在IAR中,共有7种不同的内存模式选项。
在GCCAVR中优化选项更多,一不小心更容易选到不恰当的选项。
二、代码的优化
1、选择合适的算法和数据结构
应该熟悉算法语言,知道各种算法的优缺点,具体资料请参见相应的参考资料,有很多计算机书籍上都有介绍。将比较慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法代替,插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替,都可以大大提高程序执行的效率。.选择一种合适的数据结构也很重要,比如你在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令,那使用链表要快得多。
数组与指针具有十分密码的关系,一般来说,指针比较灵活简洁,而数组则比较直观,容易理解。对于大部分的编译器,使用指针比使用数组生成的代码更短,执行效率更高。但是在Keil中则相反,使用数组比使用的指针生成的代码更短。
2、使用尽量小的数据类型
能够使用字符型(char)定义的变量,就不要使用整型(int)变量来定义;能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int),能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然,在定义变量后不要超过变量的作用范围,如果超过变量的范围赋值,C编译器并不报错,但程序运行结果却错了,而且这样的错误很难发现。
在ICCAVR中,可以在Options中设定使用printf参数,尽量使用基本型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式说明符),少用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX格式说明符),至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用,其它C编译器也一样。在其它条件不变的情况下,使用%f参数,会使生成的代码的数量增加很多,执行速度降低。
3、使用自加、自减指令
通常使用自加、自减指令和复合赋值表达式(如a-=1及a+=1等)都能够生成高质量的程序代码,编译器通常都能够生成inc和dec之类的指令,而使用a=a+1或a=a-1之类的指令,有很多C编译器都会生成二到三个字节的指令。在AVR单片适用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C编译器以上几种书写方式生成的代码是一样的,也能够生成高质量的inc和dec之类的的代码。
4、减少运算的强度
可以使用运算量小但功能相同的表达式替换原来复杂的的表达式。如下：
(1)、求余运算。
a=a%8;
可以改为：
a=a&7;
说明：位操作只需一个指令周期即可完成,而大部分的C编译器的“%”运算均是调用子程序来完成,代码长、执行速度慢。通常,只要求是求2n方的余数,均可使用位操作的方法来代替。
(2)、平方运算
a=pow(a,2.0);
可以改为：
a=a*a;
说明：在有内置硬件乘法器的单片机中(如51系列),乘法运算比求平方运算快得多,因为浮点数的求平方是通过调用子程序来实现的,在自带硬件乘法器的AVR单片机中,如ATMega163中,乘法运算只需2个时钟周期就可以完成。既使是在没有内置硬件乘法器的AVR单片机中,乘法运算的子程序比平方运算的子程序代码短,执行速度快。
如果是求3次方,如：
a=pow(a,3.0);
更改为：
a=a*a*a;
则效率的改善更明显。
(3)、用移位实现乘除法运算
a=a*4;
b=b/4;
可以改为：
a=a<<2;
b=b>>2;
说明：通常如果需要乘以或除以2n,都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中,如果乘以2n,都可以生成左移的代码,而乘以其它的整数或除以任何数,均调用乘除法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。实际上,只要是乘以或除以一个整数,均可以用移位的方法得到结果,如：
a=a*9
可以改为：
a=(a<<3)+a
5、循环
(1)、循环语
对于一些不需要循环变量参加运算的任务可以把它们放到循环外面,这里的任务包括表达式、函数的调用、指针运算、数组访问等,应该将没有必要执行多次的操作全部集合在一起,放到一个init的初始化程序中进行。
(2)、延时函数：
通常使用的延时函数均采用自加的形式：
void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=0;i<1000;i++)
;
}
将其改为自减延时函数：
void delay (void)
{
unsigned int i;
for (i=1000;--i;)
;
}
两个函数的延时效果相似,但几乎所有的C编译对后一种函数生成的代码均比前一种代码少1~3个字节,因为几乎所有的MCU均有为0转移的指令,采用后一种方式能够生成这类指令。
在使用while循环时也一样,使用自减指令控制循环会比使用自加指令控制循环生成的代码更少1~3个字母。
但是在循环中有通过循环变量“i”读写数组的指令时,使用预减循环时有可能使数组超界,要引起注意。
(3)while循环和do…while循环
用while循环时有以下两种循环形式：
unsigned int i;
i=0;
while (i<1000)
{
i++;
//用户程序
}
或：
unsigned int i;
i=1000;
do
i--;
//用户程序
while (i>0);
在这两种循环中,使用do…while循环编译后生成的代码的长度短于while循环。
6、查表
在程序中一般不进行非常复杂的运算,如浮点数的乘除及开方等,以及一些复杂的数学模型的插补运算,对这些即消耗时间又消费资源的运算,应尽量使用查表的方式,并且将数据表置于程序存储区。如果直接生成所需的表比较困难,也尽量在启动时先计算,然后在数据存储器中生成所需的表,后以在程序运行直接查表就可以了,减少了程序执行过程中重复计算的工作量。
7、其它
比如使用在线汇编及将字符串和一些常量保存在程序存储器中,均有利于优化。 |
阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
月入3000的是反美的。收入3万是亲美的。收入30万是移民美国的。收入300万是取得绿卡后回国，教唆那些3000来反美的！
|
发表于 2012-2-20 23:21:20
