C语言基本功教程系列(3) - 快速的函数调用

[table][tr][td]我又来了，今天坎坎函数调用的问题。函数哪里都有，小的程序一两个函数，大的程序成百上千个函数。即使在游戏的关键循环中，调用几十个函数也是很常见的。所以函数调用代码的质量，在很大程度上影响着游戏的质量。
还是先说最基本的代码风格问题。首先，对于函数的参数（特别是指针），如果函数内部不会修改其指针的内容，一定要用const来定义参数类型
=========不好的风格==========
void function(char * ServerName)
{
   // 内部不允许对ServerName的内容进行修改
}
=========好的风格===========
void function(const char * ServerName)
{
   // 内部不允许对ServerName的内容进行修改
}
为什么这么做呢？ 举个简单的例子: 在团队开发中程序员A写好了displayFunction，传了一个数据结构给displayFunction做图象显示，然后在接下来的程序中对数据进行计算。A认为displayFunction不会对数据进行修改，所以在以后的数据运算中，没有进行一致性检测。过了几天程序员B被派过来优化A的程序，因为不知道不能改数据，结果改了下，在displayFunction中改变了数据结构的内容，当时测试通过。但是在产品发布的Alpha测试阶段，用real data的时候出了问题。我想通宵debug去差这么点个小问题，不是很值得吧。只要稍微留点心，就可以避免了
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下面谈谈函数的调用问题。我们都知道，在调用的一个函数的时候，传给函数的参数是要压到栈里，然后才能被函数访问。我们来看一下函数调用的汇编代码.(汇编代码是用Visual Studio .net 2003 编译, release version。优化参数 /0t /02)
=======printf("%s%d%d%d%d",haha,m,n,p,i);======
00401000 push ecx
00401001 push ebx
00401002 mov ebx, dword ptr [esp+04]
00401003 push ebp
00401004 mov ebp, dword ptr [esp+08]
00401005 push esi
00401006 push edi
00401007 mov edi, dword ptr [esp+10]
00401008 xor esi, esi
00401009 push esi
0040100A push edi
0040100B push ebx
0040100C push ebp
0040100D push 00408040
0040100E push 004060FC
0040100F call 00401054
我的天哪，这是多少代码，只不过为了把参数push到栈里就用了15条。看我们看看另一段代码
===========printf("%s",haha);============
00401010 push 00408040
00401011 push 004060FC
00401012 call 00401054
现在我不用说大家都明白了吧。传递给函数的参数越少越好，最好就是一个指针，指向一个structure。这就是为什么大部分的directX的函数就是一个指针的大structure传过去。里边的参数好几十个。当然了 void fucntion(void)是最快的函数调用，也可以用inline来优化关键循环内的函数。不过在每一个frame的执行代码中，有成百上千个函数，不可能所有的都inline吧。所有能快点就快点喽。当然了，传递structure的reference也是同样的效果，只要不把structure当参数就好。
============错误的方式===========
void function(struct OneStructure Parameter);
============正确的方式===========
void function(struct OneStructure & Parameter);
or
void function(struct OneStructure * pParameter);

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这个例子不是很好，因为降低了代码的可读性，不过做为参考。。。。
很多人喜欢写代码的时候这么写：
char szName[] = "Aear";
int length;
length = strlen(szName);
if(length > 0)   // 这行的效率不考虑
{
   // do something
}
粗一看没什么问题，不过如果length在以后用不到的话，那么就浪费了。因为length占用了内存，而且浪费了cpu资源。让我们看带汇编代码(汇编代码是用Visual Studio .net 2003 编译, release version。优化参数 /0t /02)
length = strlen(szName);
if(length > 0)   {...}
0040101F       sub eax, edx
00401021       mov dword ptr [esp+4], eax // 把返回值存到length中
00401025       je 00401039                       // 判断跳转
========更快速的写法的代码========
if(strlen(szName)) {...}
0040101F       sub eax, edx
00401021       mov esi, eax   //把返回值放在个临时寄存器中
00401023       je 00401037
大家都知道寄存器之间进行数据操作是非常快的，而且是稳定的一个cpu clock cycle,至于00401021       mov dword ptr [esp+4], eax 到底要花多少个clock cycle，那只有天知道了。因为这种从内存中读数据的指令，最少也是2个clock cycle，即使在L2 cache中，也不会比 mov esi, eax 快，而且浪费了栈空间。

==================再分割下吧，虽然不是很喜欢==================
最后说说一种类告诉的分枝判断参数传递。在有些情况下，我们经常要传很多参数，比如pixel shader等等，这些函数根据参数的设置，进行不同的操作。举个例子：
struct Parameter{
     bool bDrawWater;
     bool bDrawSkybox;
     bool bDrawTerrain;
     bool bDrawSepcialEffects;
} DrawParamter;
void DrawEnvironment( struct Parameter * pPara)
{
     if(pPara->bDrawWater) {....};
     if(pPara->bDrawSkybox) {....};
     if(pPara->bDrawTerrain) {....};
     if(pPara->bDrawSpecialEffects) {....};
}
<p>对于这样的代码，还有更快速， 更节省内存的方法，那就是位操作。
const static UINT32 DRAW_WATER_FLAG               = 1;
const static UINT32 DRAW_SKYBOX_FLAG              = 1