C语言中如何优化代码的执行效率

while 和 do ...while

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，而且do...while循环大多数时候更可靠，具备更好的容错性。

适当的对循环做展开

这是经典的速度优化，但许多编译程序(如gcc -funroll-loops)能自动完成这个事，所以现在你自己来优化这个显得效果不明显。

旧代码:

for (i = 0; i < 100; i++)
{
  do_stuff(i);
}

新代码:

for (i = 0; i < 10; )
{
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
  do_stuff(i); i++;
}

可以看出，新代码里比较指令由100次降低为10次，循环时间节约了90%。不过注意: 对于中间变量或结果被更改的循环，编译程序往往拒绝展开，这时候就需要你自己来做展开工作了。

还有一点需要注意，在有内部指令cache的CPU上(如MMX芯片)，因为循环展开的代码很大，往往会导致cache溢出，这时展开的代码会频繁地在CPU 的cache和内存之间调来调去，又因为cache速度很高，所以此时循环展开反而会变慢。还有就是循环展开会影响矢量运算优化。

相同循环条件的嵌套起来

把相关循环放到一个循环里，也会加快速度。

旧代码:

for (i = 0; i < MAX; i++)         /* initialize 2d array to 0's */
    for (j = 0; j < MAX; j++)
        a[i][j] = 0.0;
    for (i = 0; i < MAX; i++)        /* put 1's along the diagonal */
        a[i][i] = 1.0;

新代码:

for (i = 0; i < MAX; i++)         /* initialize 2d array to 0's */
{
    for (j = 0; j < MAX; j++)
        a[i][j] = 0.0;
    a[i][i] = 1.0;                            /* put 1's along the diagonal */
}