正如我早先說的那樣,當問題歸結于減小代碼的大小的時候,你最好讓編譯器為你做這件事。然而,如果處理后的程序代碼對于你可得的只讀存貯器仍然太大了,還有幾種技術你可以用來進一步減少體程序的大小。在本節中,自動的和人工的代碼優化我們都要討論。
當然,墨菲法則指出,第一次你啟用編譯器的優化特性后,你先前的工作程序會突然失效,也許自動優化最臭名昭著的是“死碼刪除”。這種優化會刪除那些編譯器相信是多余的或者是不相關的代碼,比如,把零和一個變量相加不需要任何的計算時間。但是你可能還是希望如果程序代碼執行了tb編譯器不了解的函數,編譯器能夠產生那些“不相關”的指示。
比如,下面這段給出的代碼,大部分優化編譯器會去除第一條語句,因為*pControl 在重寫(第三行)之前沒有使用過:
*pControl = DISABLE;
*pData = 'a';
*pCotrol = ENABLE;
但是如果 pControl 和pData 實際上是指向內存映像設備寄存器的指針怎么辦?這種情況下,外設在這個字節的數據寫入之前將接收不到DISABLE 的命令。這可能會潛在地毀壞處理器和這個外設之間的所有未來的交互作用。為了使你避免這種問題,你必須用關鍵字“volatile”聲明所有指向內存映像設備寄存器的指針和線程之間(或者是一個線程和一個中斷服務程序之間)共享的全局變量。你只要漏掉了它們中的一個,墨菲法則就會在你的工程的最后幾天里回來,攪得你心神不寧。我保證。
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警告:千萬不要誤以為程序優化后的行為會和未優化時的一樣。你必須在每一次新的優化后完全重新測試你的軟件,以確保它的行為沒有發生改變。
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更糟糕的是,或者退一步說,調試一個優化過的程序是富有挑戰性的。啟用了編譯器的優化后,在源代碼中的一行和實現這行代碼的那組處理器指令之間的關聯關系變得更加微弱了。那些特定的指令可能被移動或者拆分開來,或者兩個類似的代碼可能現在共用一個共同的實現。實際上,tb高級語言程序的有些行可能完全從程序中去除了(正如在前面例子里那樣)。結果,你可能無法在程序特定的一行上設置一個斷點或者無法研究一個感興趣變量的值。
一旦你使用了自動優化,這里有一些關于用手工的辦法進一步減少代碼大小的技巧。
避免使用標準庫例程
為了減少你的程序的大小,你所能做的最好的一件事情就是避免使用大的標準庫例程。很多最大的庫例程代價昂貴,只是因為它們設法處理所有可能的情況。你自己有可能用更少的代碼實現一個子功能。比如,標準C 的庫中的spintf例程是出了名的大。這個龐大代碼中有相當一部分是位于它所依賴的浮點數處理例程。但是如果你不需要格式化顯示浮點數值(%f 或者%d),那么你可以寫你自己的sprintf 的整數專用版本,并且可以節省幾千字節的代碼空間。實際上,一些標準C 的庫(這讓我想起Cygnus 的newlib)里恰好包含了這樣一個函數,叫作sprintf。
本地字長
每一個處理器都有一個本地字長,并且ANSI C 和C++標準規定數據類型int必須總是對應到那個字長。處理更小或者更大的數據類型有時需要使用附加的機器語言指令。在你的程序中通過盡可能的一致使用int 類型,你也許能夠從你的程序中削減寶貴的幾百字節。
goto 語句
就像對待全局變量一樣,好的軟件工程實踐規定反對使用這項技術。但是危急的時候,goto 語句可以用來去除復雜的控制結構或者共享一塊經常重復的代碼。
除了這些技術以外,在前一部分介紹的幾種方法可能也會有幫助,特別是查詢表、手工編寫匯編、寄存器變最以及全局變量。在這些技術之中,利用手工編寫匯編通常可以得到代碼最大幅度的減少量。