读大学时，我的C语言老师课间喜欢和我们吹牛，动不动就说老子当年写过几万行的代码。才读大学的我，被老师忽悠的一愣一愣，心想我什么时候也学有所成，写出几万行的代码，月薪过万不是梦啊！

然而事实是，工作接触了一些大神和工程师后才知道，很多人虽然真的可以写出成千上万行代码，但不意味着他们多有水平。那些动不动就吹嘘自己写过多少代码的人，往往是没什么事迹可吹。真正的大神，都以代码简短、高效、稳定、可读性强为荣。今天要说的是代码的简短和高效，很多人往往认为简短的代码就代表高效，殊不知，这和那些吹嘘自己写过多少万代码的人一样肤浅。下面我会通过单片机编程中常见的代码说明，简短的代码未必是高效的代码。

1 自增、自减操作

我们经常会看到这些写法：
i+ +
i- -
同样的，我们还知道这种写法：
i = i+1
i = i-1
那么要问，哪种写法更好呢？大部分人会说i+ +这种，为什么呢？他们往往会说，i+ +这种写起来简单，高效。i+ +的执行效率比i = i+1要高。
书写效率的优势是肯定的，敲3次键盘和敲5次键盘当然不一样，关于输入效率，其他文章里我会提到，这里暂且不谈，此处只讨论代码效率。
有人说，i+ +只操作一个变量，i = i+1执行了+1后，还需要赋值一次，当然效率就低。这个观点看起来没什么问题，却犯了形式主义错误。
大多数人的看法，都是通过语言本身分析。也就是说，i = i+1给人的直觉，是先执行了i+1，再赋值，是两个动作；而i++无论怎么看，都是一个动作，但这并不是事实。事实是，在Keil-C51开发环境下，他们都会被编译为同一条指令，如图1所示。

图1 i++和j=j+1的编译结果

红色框线是i+ +编译后的汇编指令，蓝色框线是j = j+1编译后的汇编指令。就算不懂汇编也可以看出，都是INC指令。0x08和0x09是变量i和j的物理地址，仅仅是地址不同。这意味着，不管你是写i+ +还是j = j+1，他们都被编译为同一条指令被CPU执行。

结论：i+ +和i = i+1这两种写法在单独使用时，执行效率是完全一样的。出于个人习惯，写哪种都可以。

2、较少的行数效率就高

有一种看起来简单高效的写法，蛊惑了很多初学者多年，即：if(i++ == x)和if(++i == x)

很多老师都会花很多篇幅讲他们的区别和用法。然而在Keil-C51编译环境中，纠结这两种用法是蠢的事情。本文为了更好的说明，我还是先解释一下if(i++ == x)和if(++i == x)的区别。
△代码①

if(i++ == 2)
    {
        k=k+5;
        //用户代码
    }

代码①中，当i的值等于3时，执行括号里面的代码。

△代码②

if(++i == 2)
    {
        k=k+5;
        //用户代码
    }

代码②中，当i的值等于2时，执行括号里面的代码。

很多人知道这个结果，并以知道这个“技巧”为荣。这就苦了很多初学者，两种写法得到不同的结果，导致调试很久。如果初学者问有经验的人，他们大多是这么解释：

if(i++ == 2)是先执行i++，让在执行if条件语句判断，而if(++i == 2)是先引用i的值判断，再执行++i。有道理吗？有，因为编译器确实是这么编译的。有兴趣的读者可以自己debug试一试。所以呢，很多人写程序的之后，会巧用这个技巧，写出自以为高明的代码。实际上并不怎么高明，我来解释一下为什么。

我们写的代码，大多数是要拿给别人看的，除非你是初学者，写的代码到处是拼音、错拼的英文，不规范的缩进。但作为老师、硬件开发者，代码除了要达到目的，还要兼顾维护性。可维护性包含的内容很多，最直观的就是阅读性，所以先说一下阅读性。

对于初学者，最开始是先接触i++、++i、i = i+1这种基础内容。我们也很容易在老师那知道，i++、++i都是自增操作。所以直觉告诉我们，前文提到的两段代码执行结果应该相同，然而测试后才发现不同。这里说直觉，是的，人就是无法避免直觉性的判断，虽然很多时候我们被直觉欺骗。就比如前文提到的i++和i = i+1，很多是根据直觉判断谁的效率高，但没有任何事实依据。我不反对老师讲课的时候讲解if(i++ == x)和if(++i == x)的区别，但我希望最后加上一句：不要纠结这些用法，忘记了网上搜索一下即可。因为你们可以把代码写为这种格式：

    unsigned char i,k;
    i = i + 1;      
    if(i == 2)
    {
        k = k + 5;
    }

这样不管写为i++、++i 还是i = i + 1;都可以实现预期结果。这种写法，读者不需要考虑if(i++ == x)和if(++i == x)的区别。我的代码里，都是这种写法，有朋友看了后对此嗤之以鼻。他说，说明明可以写为if(++i == 2)这种格式，一行不比两行效率高吗？一行不比两行看起来简洁吗？对于这种人，最开始做朋友没什么，时间久了了，类似“高明”的建议多了，我就敬而远之。

我们来看看所说的1行是不是真的比2行高效，先设计一段2行代码：
△代码③

    unsigned char i,k;
    ++i；                
    if(i == 2)
    {
        k = k + 5;
    }

Debug结果如图2所示

图2 代码3

++i和if(i == 2)编译后汇编语句如下：

INC     0x08
MOV     A,0x08
CJNE    A,#0x02,C:0010

读者可能说，我不懂汇编啊，没关系，姑且先记下这3行汇编，我们看一看下面的代码。
△代码④

    unsigned char i,k;
    if(++i == 2)
    {
        k = k + 5;
    }

Debug结果如图3所示

图3 代码4

红色框线内是if(++i == 2)编译后的汇编语：

INC    0x08
MOV    A,0x08
CJNE   A,#0x02,C:0010

这三行是不是似曾相识呢？没错，和代码③编译的结果完全相同，这也意味着，不管怎么写，编译后的汇编语句相同，执行效率自然也相同。所以不存在后者比前者高效的结论。

至于阅读效率，我只谈谈我的个人感受。当写为代码③的格式时，不管你是老师授课，还是研发者，当把代码给他人参考、修改，只要读者不是太离谱，都看得懂。但是写为代码④的格式后，至少初学单片机C编程的人，阅读起来会产生麻烦，不幸这个人还很健忘，忘记了if(++i == 2)和if(i++ == 2)的区别，没准老师还没讲过区别，那么几乎都会出现理解问题。

相比Python这种优雅的语言，就取消了自增自减操作，这不是倒退，这是一种进步，至少，没有了自增自减，程序设计者不需要再纠结上述困扰。

3.简短的语句未必高效

我写程序的时候，switch case语句和if语句都经常用到。早期的开源设计代码中，几乎都是使用switch case，后来逐渐的使用if或if elseif。具体原因我会在其他章节专门介绍这两种语句的时候详细说明。本文着重说一下两个语句效率问题。

朋友、同事之间互看代码是常有的事情，也是一个朋友，看到我一段代码里是这样的：

unsigned char test1()
{
    unsigned char m=2,n;

    if(m == 0)
    {
         n = m * 10 + 1;    
    }
    if(m == 1)
    {
         n = m * 10 + 1;    
    }
    if(m == 2)
    {
         n = m * 10 + 1;    
    }
    return n;
}

当时我的整个程序是有问题的，找朋友是请教一下，给我看看代码可能哪里出错。结果看到上面这个函数后（这是精简后的示例，不是实际代码，但结构相同），就开始喷了。

朋友：你这种水平的代码，我看都懒得看，你先优化一下代码，我再给你检查问题。

我：哪里体现出水平有问题呢？

朋友：代码讲究的是简短、高效，你这么多if，看着都难受。你这里如果用switch case语句，看着多舒服，执行起来效率也更高。

我：••••••

后来再也没找他请教过问题，因为我们的水平完全不再一个档次，和这种人讨论编程简直就是侮辱自己的智商。

实际情况真的有如我朋友所言吗？switch case语句就真的比if这种高效吗？这次我们换个方式看一下效率，看看switch case语句是否在效率上比if语句更快。测试代码如下：

unsigned char test1()
{
    unsigned char m=2,n;

    if(m == 0)
    {
         n = m * 10 + 1;    
    }
    if(m == 1)
    {
         n = m * 10 + 2;    
    }
    if(m == 2)
    {
         n = m * 10 + 3;    
    }
    return n;
}

unsigned char test2()
{
    unsigned char m=2,n;
    switch (m)
    {
        case 0 : n = m * 10 + 1; break;
        case 1 : n = m * 10 + 2; break;
        case 2 : n = m * 10 + 3; break;
        default: break;
    }
    return n;
}

void main()
{
    unsigned char tmp;
    while(1)
    {
        tmp = test1();
        tmp = test2();  
    }           
}

两个测试函数（test1()和test2()）的功能是一样的，我们通过debug功能看一下效率问题。Debug调试结果如图4所示。

图4

红色箭头所指的“sec”为执行代码所经过的时间，在执行tmp = test1()之前，时间已经经过了0.00019450秒，记为t0。黄色箭头所指的即为即将执行的代码，按下“F10”键（或单击“Step Over”）后，如图5所示。

图5

执行tmp = test1()后，时间变为0.00020500秒，记为t1。

此时即将执行的代码为tmp = test2()，再次按“F10”键，时间变为0.00021550秒，记为t2。如图6所示。

图6

根据两次执行结果，可得到：
执行tmp = test1()的时间 = t1 - t0 = 0.00001050秒
执行tmp = test2()的时间 = t2 - t1 = 0.00001050秒

至此，我们可以说，把test1()里面的if语句改为switch case语句并没有提高效率，反倒是完全一样。

读者们，你们能根据前文的方法，发现为什么两种写法效率一样吗？有兴趣的读者可以把if语句改为if else语句与switch case语句再次对比，能否发现什么

总结：if语句改为switch case语句，确实让代码行数少了很多，尤其是在出现多个if的时候，但“看起来”简短的语句，也不能代表代码效率的高效。这里还要补充一点，虽然if语句行看起来没有switch case语句简短，但阅读效率未必就低下，同时，如果需要多重判断（往往上百次上千其次），switch case语句也会显得臃肿，那种情况下，会有更好的写法，我会在其他文章详细介绍。

** 上述测试环境为Keil4 C51 @12Mhz **

我的那些“朋友”，至今也坚信i++比i=i+1高效,switch case比if高效。他们都犯了形式主义错误，很多单片机C语言老师或工程师，往往把其他编译环境的结论带到单片机领域，在他们眼中，并无不可，结果却误导了很多人。我在学习的过程中，也经常被各种人被所谓的经验误导。学习编程，就是要敢于质疑权威，这些权威可以是老师，你的师兄，也可以是我，只有这样，才能学到真正的知识。

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