嵌入式系统电子课件-4.4 ARM C程序优化设计.pptx

ARMC程序优化设计

高效的C程序设计本节通过一系列例子研究编译器如何把C代码转换成ARM汇编代码。以帮助程序员区分快速和慢速的C代码，进而指导程序员进行C程序设计。

ARMC程序设计优化编译器的特性数据类型对程序效率的影响循环结构对程序效率的影响指针对程序效率的影响0203040105边界对齐问题★★★

编译器的特性1代码优化：时间优化、空间优化代码优化与程序的可读性：矛盾需要优先优化的代码对象：频繁使用的代码

例1voidmemclr(char*data,intN){for(;N0;N--){*data=0;data++;}}dataN清除从指针data开始的N个字节空间

例1（续）清除从指针data开始的N个字节空间问题：编译器不知道N是否为0。编译器不知道data是否4字节对齐。编译器不知道N是否为4的倍数voidmemclr(char*data,intN){for(;N0;N--){*data=0;data++;}}

结论编译器是保守的：必须假定N的所有可能值必须假定data所有可能的边界值

编写高效C代码的要求了解哪些方面编译器是保守的了解编译器对应的处理器体系结构

数据类型对编程效率的影响2ARMv8-A架构之前，ARM是32位RISC机器Load/store不同的C数据类型，效率不同。

局部变量类型尽量采用int、long类型仅使用char、short的溢出归零特性

例2intchecksum_v1(int*data){chari;intsum=0;for(i=0;i64;i++)sum+=data[i];returnsum;}校验和1

例2intchecksum_v1(int*data){chari;intsum=0;for(i=0;i64;i++)sum+=data[i];returnsum;}校验和1i声明为char的优缺点？

例2intchecksum_v1(int*data){chari;intsum=0;for(i=0;i64;i++)sum+=data[i];returnsum;}校验和1i声明为char的优缺点？char表达的范围超过了64，可以完成题目要求。char更节省寄存器和内存空间。

例2（续）校验和1checksum_v1_sMOVr2,r0 ;r2=data，地址指针MOVr0,#0 ;sum=0MOVr1,#0 ;i=0，计数器checksum_v1_loopLDRr3,[r2,r1,LSL#2] ;r3=data[i]ADDr1,r1,#1 ;r1=i+1ANDr1,r1,#0xff ;i=(char)r1CMPr1,#0x40 ;comparei,64ADDr0,r3,r0 ;sum+=r3BCCchecksum_v1_loop ;if(i64)loopMOVpc,r14 ;returnsum

例2（续）校验和1讨论：i是char型，超过255要归零，所以汇编程序中要确保其不超过255。上述汇编共10条指令

例2（续）intchecksum_v1(int*data){chari;intsum=0;for(i=0;i64;i++)sum+=data[i];returnsum;}校验和2intchecksum_v2(int*data){unsignedinti;intsum=0;for(i=0;i64;i++)sum+=data[i];returnsum;}

例2（续）校验和2checksum_v2_sMOVr2,r0 ;r2=dataMOVr0,#0 ;sum=0MOVr1,#0 ;i