《 C 語言的一些“騷操作”及其深層理解》之字節(jié)快速位逆序
字節(jié)快速位逆序
我給大家出一道有意思的題目：如何快速得到一個字節(jié)的位逆序字節(jié)。比如0X33的位逆序字節(jié)是0XCC。
有人給了我這樣一段代碼：
這段代碼很簡潔，也很巧妙。但是它卻不是最快的。后來作了改進：
這樣把循環(huán)打開，確實會提速不少。但它仍不是最快的實現(xiàn)方案。請看如下代碼：
恍然大悟了沒有？使用字節(jié)數(shù)組事先準備好位逆序字節(jié)，然后直接以字節(jié)的值為下標索引，直接取數(shù)據(jù)即可。這種方法被稱為“空間換時間”。
這個問題我問過很多人，多數(shù)人并不能直接給出最佳方案。倒是有不少人問我這個問題有什么實際意義，為什么要去計算位逆序字節(jié)？請大家想想，如果我們把電路上的數(shù)據(jù)總線焊反或插反了該怎么解決。
關(guān)于volatile
現(xiàn)在的編譯器越來越智能，它們會對我們的代碼進行不同程度的優(yōu)化。請看下例：
unsigned char a;
a=1;
a=2;
a=3;
這樣一段代碼，有些編譯器會認為a=1與a=2根本就是毫無意義，會把它們優(yōu)化掉，只剩下a=3。但是，有些時候這段代碼是有特殊用途的：
unsigned charxdata a _at_ 0X1111;
a=1;
a=2;
a=3;
a不單單是一個變量，而是一個外部總線的端口(51平臺)。向它賦值會產(chǎn)生相應(yīng)的外部總線上的時序輸出，從而對外部器件實現(xiàn)控制。這種時候，a=1和a=2不能被優(yōu)化掉。舉個例子：a所指向的外部總線端口，是一個電機控制器的接口，向它寫入1是加速，寫入2是減速，寫入3是反向。那么上面的代碼就是加速->減速->反向，這樣一個控制過程。如果被優(yōu)化的話，那最后就只有反向了。
為了防止這種被“意外”倫的情況發(fā)生，我們可以在變量的定義上加一個修飾詞volatile。
volatile unsigned charxdata a _at_ 0X1111;
a=1;
a=2;
a=3;
這樣，編譯器就會對它單獨對待，不再優(yōu)化了。
volatile最常出現(xiàn)的地方，就是對芯片中寄存器的定義，比如STM32固件庫中有這樣的代碼：
#define __IO volatile
typedef struct
{
__IO uint32_t CRL;
__IO uint32_t CRH;
__IO uint32_t IDR;
__IO uint32_t ODR;
__IO uint32_t BSRR;
__IO uint32_t BRR;
__IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
這是對STM32的GPIO寄存器組的定義，每一項都是一個__IO類型，其實就是volatile。這樣是為了對片內(nèi)外設(shè)的物理寄存器的訪問一定是真正落實的，而不是經(jīng)過編譯器優(yōu)化，而變成去訪問緩存之類的東西。
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