嵌入式系统C语言开发技巧

一直以来，嵌入式都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来嵌入式的相关介绍，详细内容请看下文。

一、嵌入式为什么要选择C语言

嵌入式开发让软硬件开发变得更加智能，为什么C语言适用于嵌入式开发呢?主要是因为相对于其它的高级语言编程，C语言的语言特点对于嵌入式开发来说是最适合的。简单的说就是C语言是面对结构语言，和面对对象语言不同，适用在解决嵌入式开发这种具体性的工作上。

C语言的特点：

1、可读性好，容易移植，跨平台使用，无需CPU指令，能从一个平台切换到另一个平台，不需要修改更多代码，能够在多种不同结构的软硬件平台使用。

2、使用灵活紧凑、表达能力强，可以直接访问硬件，特别是在进行硬件复杂操作时使用。

3、C语言可以直接生成硬件识别的机器码，运行效率高。

4、C语言功能丰富、应用范围广，融合高级和低级语言的特点，既可以编写系统软件又可以编写应用软件;五是语法机制简单，可读性强，能够很容易的被人们理解。

5、C语言编程方式灵活，嵌入式操作系统中都有C语言仿真调试工具，这样编程调试非常的灵活方便。

6、C语言编写的程序非常的模块化，后期的维护管理非常方便。

在进行嵌入式开发时，首先要考虑到产品性能、开发的安全性和开发效率等问题。在性能方面，汇编语言执行效率是最快的，但是汇编本身是一种低级语言，其安全性和开发效率是最低的;其他的高级语言运行效率低，源代码和目标代码偏长，占用的内存偏大，会影响使用性能，所以C语言的优势就体现出来了。

但是C语言也有着一些缺点，例如代码重复使用性、代码扩展性和改进维护性较差，在开发过程中，我们要规避这些问题，提高代码质量，灵活运用C语言的强大功能，编写出易维护、高效率和高可靠性的嵌入式代码，让嵌入式开发产品更加完善。

二、嵌入式系统C语言开发技巧

1、适当的使用宏

在C程序中使用宏代码可以提高程序的执行效率。宏代码本身不是函数，但使用起来像函数。函数调用要使用系统的栈来保存数据，同时 CPU 在函数调用时需要保存和恢复当前的现场，进行进栈和出栈操作，所以函数调用也需要 CPU时间。而宏定义就没有这个问题:宏定义仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序中，不产生函数调用，所占用的仅仅是一些空间，省去了参数压栈，生成汇编语言的 call 调用，返回参数，执行 return等过程，从而提高了程序的执行速度。虽然宏破坏了程序的可读性，使排错更加麻烦，但对于嵌入式系统，为了达到要求的性能，嵌入代码常常是必须的做法。

2、内嵌汇编

程序中对时间要求苛刻的部分可以用内嵌汇编来重写，以带来速度上的显着提高。但是，开发和测试汇编代码是一件辛苦的工作，它将花费更长的时间，因而要慎重选择要用汇编的部分。在程序中，存在一个80-20原3、提高循环语言的效率

在 C 语言中循环语句使用频繁，提高循环体效率的基本办法就是降低循环体的复杂性:

在多重循环中，应将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层。这样可以减少 CPU跨切循环的次数。

4、提高 switch 语句的效率

switch 语句是 C 语言中常用的选择语句， 在编译时会产生if- else- if 嵌套代码，并按照顺序进行比较，发现匹配时，就跳转到满足条件的语句执行。

当 switch 语句中的 case 标号很多时，为了减少比较的次数，可以把发生频率相对高的条件放到第一位或者把整个 switch 语句转化嵌套 switch 语句。把发生频率高的 case 标号放在最外层的 switch 语句中，发生相对频率相对低的 case 标号放在另外的 switch 语句中。

5、避免使用标准库

使用 C语言标准库可以加快开发进度，但由于标准库需要设法处理用户所有可能遇到的情况，所以很多标准库代码很大。比如标准库中的 sprintf函数非常大。这个庞大的代码中有很大一部分用于处理浮点数，如果程序中不需要格式化浮点数值( 如%f)，程序设计人员就可以根据实际情况用少量的代码实现这个功能。

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