C语言代码优化示例（一）

在实际产品的软件开发过程中，很多时候会对代码的性能提出要求，追求最快的速度，提高程序运行效率，改善用户体验等，此时此刻，对代码的优化就非常有必要了，掌握代码的优化方法和技巧就很有必要了。
我们用下面的一段短小的代码为例，来看看优化的过程，并且简略分析一下起优化的原理。
这段代码在CRC的校验中有机会用到，功能是将一个字节的数据逐位的颠倒反转。
在这里插入图片描述

//功能： 将数据的位反转，即b0->b7,b1->b6...b7->b0
//des: 转换后的目标buffer
//src: 源数据
//len: 数据长度
void Invert8(unsigned char *des, unsigned char *src,unsigned int len)
{
   unsigned char i,j,temp;
   
   for (j = 0; j < len; j++)
   {
   	temp = 0;
   	for (i = 0; i < 8; i++)
   	{
   		if((*src) & (1 << i))
   			temp |= 1 << (7 - i);
   	}
   	*des = temp;
   	des++;
   	src++;
   }
}

我们先第一遍运行，看看这个常规写法的运行时间是多少（CPU速度72MHz）
调用：Invert8(dst,src,100); 颠倒100个字节
从运行结果我们看到，总计耗时：0.00002001s
在这里插入图片描述
第一步优化：优化内层循环体类的取值方法
if((src) & (1 << i))
优化为：
if(t & (1 << i))
这个位于for循环里面的判断语句，每一次都使用了src取原始数据，由于是采用指针的间接寻址（在汇编语言中就是变址寻址），这个循环就要发生8次的取数据运算。我们优化的时候，在这个循环外面先把数据取出来再参与运算：
t = *src;
有了这个数据预取动作后，在后面的循环内部就不需要再每一次去取数据了，看看优化前后的汇编代码对比，发现在循环内部少了一条取数据指令：
LDRB r6,[r1,#0x00]
只是在循环体外增加了一条LDRB r6,[r1,#0x00]指令，那么这样一来，一个8次循环就减少了7次取数据的操作，从而得以提高速度。
通过后面的仿真结果我们看出来，处理这100个字节的数据，优化后速度变为：0.00001785s了，速度提高了0.00000216s,速度提高了10.79%。
小有进展！
在这里插入图片描述

第二步这个速度还没有达到我们期望的值，那么我们再看看，还有那些环节可以继续优化

	for (i = 0; i < 8; i++)
		{
			if((*src) & (1 << i))
				temp |= 1 << (7 - i);
		}

仔细观察，在这个内循环里面，我们发现每一次循环都要进行一次移位运算（1 << i）和一次减法后的移位运算1 << (7 - i)，那我们的目标就是消除这两个运算。
我们采用下面的方式解决了这两个问题：

		if(t & 0x01)
			temp |= 0x80;
		if(t & 0x02)
			temp |= 0x40;
		if(t & 0x04)
			temp |= 0x20;
		if(t & 0x08)
			temp |= 0x10;
		if(t & 0x10)
			temp |= 0x08;
		if(t & 0x20)
			temp |= 0x04;
		if(t & 0x40)
			temp |= 0x02;
		if(t & 0x80)
			temp |= 0x01;