正如我早先說的那樣,當(dāng)問題歸結(jié)于減小代碼的大小的時(shí)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(duì)于你可得的只讀存貯器仍然太大了,還有幾種技術(shù)你可以用來進(jìn)一步減少體程序的大小。在本節(jié)中,自動(dòng)的和人工的代碼優(yōu)化我們都要討論。
當(dāng)然,墨菲法則指出,第一次你啟用編譯器的優(yōu)化特性后,你先前的工作程序會(huì)突然失效,也許自動(dòng)優(yōu)化最臭名昭著的是“死碼刪除”。這種優(yōu)化會(huì)刪除那些編譯器相信是多余的或者是不相關(guān)的代碼,比如,把零和一個(gè)變量相加不需要任何的計(jì)算時(shí)間。但是你可能還是希望如果程序代碼執(zhí)行了tb編譯器不了解的函數(shù),編譯器能夠產(chǎn)生那些“不相關(guān)”的指示。
比如,下面這段給出的代碼,大部分優(yōu)化編譯器會(huì)去除第一條語句,因?yàn)?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(shí)際上是指向內(nèi)存映像設(shè)備寄存器的指針怎么辦?這種情況下,外設(shè)在這個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入之前將接收不到DISABLE 的命令。這可能會(huì)潛在地毀壞處理器和這個(gè)外設(shè)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(guān)鍵字“volatile”聲明所有指向內(nèi)存映像設(shè)備寄存器的指針和線程之間(或者是一個(gè)線程和一個(gè)中斷服務(wù)程序之間)共享的全局變量。你只要漏掉了它們中的一個(gè),墨菲法則就會(huì)在你的工程的最后幾天里回來,攪得你心神不寧。我保證。
——————————————————————————————————
警告:千萬不要誤以為程序優(yōu)化后的行為會(huì)和未優(yōu)化時(shí)的一樣。你必須在每一次新的優(yōu)化后完全重新測(cè)試你的軟件,以確保它的行為沒有發(fā)生改變。
——————————————————————————————————
更糟糕的是,或者退一步說,調(diào)試一個(gè)優(yōu)化過的程序是富有挑戰(zhàn)性的。啟用了編譯器的優(yōu)化后,在源代碼中的一行和實(shí)現(xiàn)這行代碼的那組處理器指令之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系變得更加微弱了。那些特定的指令可能被移動(dòng)或者拆分開來,或者兩個(gè)類似的代碼可能現(xiàn)在共用一個(gè)共同的實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上,tb高級(jí)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(jié)果,你可能無法在程序特定的一行上設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)或者無法研究一個(gè)感興趣變量的值。
一旦你使用了自動(dòng)優(yōu)化,這里有一些關(guān)于用手工的辦法進(jìn)一步減少代碼大小的技巧。
避免使用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)庫例程。很多最大的庫例程代價(jià)昂貴,只是因?yàn)樗鼈冊(cè)O(shè)法處理所有可能的情況。你自己有可能用更少的代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)子功能。比如,標(biāo)準(zhǔn)C 的庫中的spintf例程是出了名的大。這個(gè)龐大代碼中有相當(dāng)一部分是位于它所依賴的浮點(diǎn)數(shù)處理例程。但是如果你不需要格式化顯示浮點(diǎn)數(shù)值(%f 或者%d),那么你可以寫你自己的sprintf 的整數(shù)專用版本,并且可以節(jié)省幾千字節(jié)的代碼空間。實(shí)際上,一些標(biāo)準(zhǔn)C 的庫(這讓我想起Cygnus 的newlib)里恰好包含了這樣一個(gè)函數(shù),叫作sprintf。
本地字長(zhǎng)
每一個(gè)處理器都有一個(gè)本地字長(zhǎng),并且ANSI C 和C++標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)據(jù)類型int必須總是對(duì)應(yīng)到那個(gè)字長(zhǎng)。處理更小或者更大的數(shù)據(jù)類型有時(shí)需要使用附加的機(jī)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(jié)。
goto 語句
就像對(duì)待全局變量一樣,好的軟件工程實(shí)踐規(guī)定反對(duì)使用這項(xiàng)技術(shù)。但是危急的時(shí)候,goto 語句可以用來去除復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)或者共享一塊經(jīng)常重復(fù)的代碼。
除了這些技術(shù)以外,在前一部分介紹的幾種方法可能也會(huì)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(shù)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。