关于C语言基础知识点介绍

变量与值得比较

1、布尔变量与零值的比较

不可将布尔变量直接与 TRUE、 FALSE或者 1、 0进行比较。据布尔类型的语义，零值为“ 假”（记为 FALSE），任何非零值都是“ 真”（记为TRUE）。 TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如 Visual C++ 将 TRUE定义为 1，而 Visual Basic则将 TRUE定义为-1 。假设布尔变量名字为 flag，它与零值比较的标准 if语句如下：

其它的用法都属于不良风格，例如：

2、整形变量与零值的比较

应当将整型变量用“ ==” 或“ ！=” 直接与 0比较。假设整型变量的名字为 value，它与零值比较的标准 if语句如下：

不可模仿布尔变量的风格而写成：

3、浮点变量与零值的比较 不可将浮点变量用“ ==” 或“ ！=” 与任何数字比较。千万要留意，无论是 float还是 double类型的变量，都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“ ==” 或“ ！=” 与数字比较，应该设法转化成“ >=” 或“ <=” 形式。假设浮点变量的名字为 x，应当将：

转化为：

其中 EPSINON是允许的误差（即精度）。

4、指针变量与零值的比较

应当将指针变量用“ ==” 或“ ！=” 与 NULL比较。指针变量的零值是“ 空”（记为 NULL）。尽管 NULL 的值与 0相同，但是两者意义不同。假设指针变量的名字为 p，它与零值比较的标准 if语句如下：

不要写成：

或者：

变量及基本运算

1、整型数

如果我们确定整数非负，就应该使用unsigned int而不是int。有些处理器处理无符号unsigned 整形数的效率远远高于有符号signed整形数（这是一种很好的做法，也有利于代码具体类型的自解释）。因此，在一个紧密循环中，声明一个int整形变量的最好方法是：

记住，整形in的运算速度高浮点型float，并且可以被处理器直接完成运算，而不需要借助于FPU（浮点运算单元）或者浮点型运算库。尽管这不保证编译器一定会使用到寄存器存储变量，也不能保证处理器处理能更高效处理unsigned整型，但这对于所有的编译器是通用的。例如在一个计算包中，如果需要结果精确到小数点后两位，我们可以将其乘以100，然后尽可能晚的把它转换为浮点型数字。

2、除法和取余数

在标准处理器中，对于分子和分母，一个32位的除法需要使用20至140次循环操作。除法函数消耗的时间包括一个常量时间加上每一位除法消耗的时间。

对于ARM处理器，这个版本需要20+4.3N次循环。这是一个消耗很大的操作，应该尽可能的避免执行。有时，可以通过乘法表达式来替代除法。例如，假如我们知道b是正数并且b*c是个整数，那么(a/b)>c可以改写为a>(c*b)。如果确定操作数是无符号unsigned的，使用无符号unsigned除法更好一些，因为它比有符号signed除法效率高。

3、取模的一种替代方法

我们使用取余数操作符来提供算数取模。但有时可以结合使用if语句进行取模操作。考虑如下两个例子：

优先使用if语句，而不是取余数运算符，因为if语句的执行速度更快。这里注意新版本函数只有在我们知道输入的count结余0至59时在能正确的工作。

4、使用数组下标

如果你想给一个变量设置一个代表某种意思的字符值，你可能会这样做：

或者这样做：

一种更简洁、更快的方法是使用数组下标获取字符数组的值。如下：

5、使用别名 考虑如下的例子：

尽管*data的值可能从未被改变，但编译器并不知道anyfunc函数不会修改它，所以程序必须在每次使用它的时候从内存中读取它。如果我们知道变量的值不会被改变，那么就应该使用如下的编码：

这为编译器优化代码提供了条件。

6、局部变量的类型

我们应该尽可能的不使用char和short类型的局部变量。对于char和short类型，编译器需要在每次赋值的时候将局部变量减少到8或者16位。这对于有符号变量称之为有符号扩展，对于无符号变量称之为零扩展。这些扩展可以通过寄存器左移24或者16位，然后根据有无符号标志右移相同的位数实现，这会消耗两次计算机指令操作（无符号char类型的零扩展仅需要消耗一次计算机指令）。可以通过使用int和unsigned int类型的局部变量来避免这样的移位操作。这对于先加载数据到局部变量，然后处理局部变量数据值这样的操作非常重要。无论输入输出数据是8位或者16位，将它们考虑为32位是值得的。考虑下面的三个函数：

尽管结果均相同，但是第一个程序片段运行速度高于后两者。

循环语句

1、多重循环

在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少 CPU 跨切循环层的次数。例如示例 4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高：

2、循环体内的判断

如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移到循环体的外面。示例 4-4(c)的程序比示例 4-4(d)多执行了 N-1次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断，打断了循环“ 流水线” 作业，使得编译器不能对循环进行优化处理，降低了效率。如果N非常大，最好采用示例 4-4(d)的写法，可以提高效率。如果 N非常小，两者效率差别并不明显，采用示例 4-4(c)的写法比较好，因为程序更加简洁。

3、for 语句的循环控制变量

不可在 for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。建议 for语句的循环控制变量的取值采用“ 半开半闭区间” 写法。示例 4-5(a)中的 x值属于半开半闭区间“ 0 =< x < N”，起点到终点的间隔为 N，循环次数为 N。示例 4-5(b)中的 x值属于闭区间“ 0 =< x <= N-1”，起点到终点的间隔为 N-1，循环次数为 N。相比之下，示例 4-5(a)的写法更加直观，尽管两者的功能是相同的。

4、更快的for()循环

这是一个简单而高效的概念。通常，我们编写for循环代码如下：

i从0循环到9。如果我们不介意循环计数的顺序，我们可以这样写：

这样快的原因是因为它能更快的处理i的值–测试条件是：i是非零的吗？如果这样，递减i的值。对于上面的代码，处理器需要计算“计算i减去10，其值非负吗？如果非负，i递增并继续”。简单的循环却有很大的不同。这样，i从9递减到0，这样的循环执行速度更快。这里的语法有点奇怪，但确实合法的。循环中的第三条语句是可选的（无限循环可以写为for(;;)）。如下代码拥有同样的效果：