for() 和 while() 之间有性能差异吗？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/847876

题

或者这全都与语义有关？

有帮助吗？

解决方案

短的答案：无，它们是完全相同的

想这可能在理论上取决于编译器;一个真正的坏人们可能会做一些稍微不同，但我会感到惊讶。

只是为了好玩这里有两个变种，我使用的x86 gcc版本4.3.3作为附带Ubuntu的那个向下编译完全相同的汇编代码。可以检查与 objdump的 Linux上的最终二进制生成的汇编

int main()
{
#if 1
    int i = 10;
    do { printf("%d\n", i); } while(--i);
#else
    int i = 10;
    for (; i; --i) printf("%d\n", i);
#endif
}

修改这里是一个“桔子与桔子”，而也编译成相同的事情环例如：

    while(i) { printf("%d\n", i); --i; }

其他提示

如果你对和while循环做同样的事情，由编译器生成的机器代码应该是（几乎）是相同的。

例如，在一些测试中，我在几年前一样，

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
...
}

和

int i = 0;
do
{
  ...
  i++;
}
while (i < 10);

将产生完全相同的代码，或（和尼尔在评论中指出）有一个额外的JMP，这不会使性能有很大的差异足以担心。

没有语义差异，不需要有任何编译差。但是，这取决于编译器。于是，我就用G ++ 4.3.2，CC 5.5，xlc6。

<强>克++，CC是相同的，XLC不是

在XLC的差异是在初始循环条目。

extern int doit( int );
void loop1( ) {
  for ( int ii = 0; ii < 10; ii++ ) {
    doit( ii );
  }
}

void loop2() {
  int ii = 0; 
  while ( ii < 10 ) {
    doit( ii );
    ii++;
  }
}

<强> XLC OUTPUT 

.loop2:                                 # 0x00000000 (H.10.NO_SYMBOL)
    mfspr   r0,LR
    stu     SP,-80(SP)
    st      r0,88(SP)
    cal     r3,0(r0)
    st      r3,64(SP)
    l       r3,64(SP)  ### DIFFERENCE ###
    cmpi    0,r3,10
    bc      BO_IF_NOT,CR0_LT,__L40
...
enter code here
.loop1:                                 # 0x0000006c (H.10.NO_SYMBOL+0x6c)
    mfspr   r0,LR
    stu     SP,-80(SP)
    st      r0,88(SP)
    cal     r3,0(r0)
    cmpi    0,r3,10    ### DIFFERENCE ###
    st      r3,64(SP)
    bc      BO_IF_NOT,CR0_LT,__La8
...

在while回路的测试的变量的范围比在for循环的头部声明的变量的范围更宽。

因此，如果有作为保持变量活得更长的副作用性能影响，则会有性能影响在for循环一段时间，一个之间进行选择（在未包裹而向上{}，以减少其变量的范围）。

一个例子可能是一个并发收集，计数迭代提到它的数目，并且如果多于一个迭代中存在，它适用锁定以防止并发修改，但作为一个优化elides锁定如果只有一个迭代是指它。如果你然后有在使用相同的容器上的不同命名迭代器函数的两个for环路，快速路将采取，但是有两个while循环慢路径将采取。同样有可能会影响性能，如果对象是大（高速缓存流量），或使用系统资源。但是我不认为我见过一个真实的例子它会有所作为的。

，以优化使用循环展开将可能只在for循环的情况下这样做的编译器。

两者是相等的。这是语义的问题。

的唯一差别可能在于操作而构建体，在这里推迟条件的评估，直到后主体，并且因此可以节省1的评价。

i = 1; do { ... i--; } while( i > 0 );

，而不是

for(  i = 1; i > 0; --i )
{ ....
}

我写的编译器。我们编译所有的 “结构化” 控制流（if，while，for，switch，do ... while）到有条件和无条件分支。然后，我们分析了控制流图。由于C编译器具有反正对付一般goto，它是最容易的降低的所有分支和条件分支指令，那么一定要处理这种情况良好。 （A C编译器必须做好不只是在手写代码也对自动生成的代码，其可以具有许多许多goto语句。）

没有。如果他们正在做的事情相当的，他们会编译成相同的代码 - 如你所说，它是关于语义。选择一个最能代表你想表达的东西。

在理想情况下应该是相同的，但最终它取决于你的编译器/解释器。可以肯定，必须测量或检查所生成的汇编代码。

证明可能存在的差异。这些线产生不同的汇编代码使用cc65 

for (; i < 1000; ++i);   
while (i < 1000) ++i;

在爱特梅尔ATMEGA而（）比对（）更快。这是为什么在AVR035说明：针对AVR高效C编码

P.S。原始平台不是在问题中提到。

继续在作为和<强>行为不同而：在作为下，它改变了计数器，在<强>而下，它通常不

添加另一个答案：根据我的经验，优化软件就像剃掉一个人浓密的大胡子。

  • 首先，用剪刀把它剪成大块（从调用树上修剪掉整个四肢）。
  • 然后你用电动剪刀把它剪短（调整算法）。
  • 最后用剃刀剃掉最后一点（低级优化）。

最后是两者的区别 for() 和 while() 可能，但可能不会，产生影响。

附：我认识的程序员（他们都非常优秀，我怀疑他们是一个有代表性的样本）基本上是从另一个方向进行的。

它们是同至于性能也越高。我倾向于使用while等待状态改变（例如，等待一个缓冲器被填充）和for处理多个离散的对象时（例如，集合中的每个项目去）时。

有在某些情况下的差。

如果你在那里这种差异的重要点，您可能需要选择一个更好的算法或开始用汇编语言编码。相信我，在装配编码优选定影编译器的版本。

是 while() 快/慢于 for()？让我们回顾一下关于优化的一些事情：

  • 编译器编写者非常努力地通过减少对跳转、比较、增量以及它们生成的其他类型指令的调用来缩短周期。

  • 另一方面，调用指令会消耗更多的周期，但编译器几乎无法采取任何措施来删除这些指令。

  • 作为程序员，我们编写了大量的函数调用，有些是因为我们有意这样做，有些是因为我们懒惰，有些是因为编译器在不明显的情况下将它们插入了。

  • 大多数时候，这并不重要，因为硬件是如此之快，而我们的工作又如此之小，计算机就像一只小猎犬，狼吞虎咽地吃东西并乞求更多。

  • 然而，有时，工作量足够大，以至于绩效成为一个问题。

  • 那我们该怎么办呢？更大的回报在哪里？

    • 让编译器减少循环的几个周期等等？
    • 查找不存在的函数调用 -真的- 需要做这么多吗？

  • 编译器无法执行后者。只有我们程序员可以。

  • 我们需要学习或被教导如何做到这一点。它不是自然而然的。我们天生倾向于做出错误的猜测，然后押注于它们。获得更好的算法是一个开始，但仅仅是一个开始。我们的老师需要教这个，如果确实的话 他们 知识。

  • 分析器是一个开始。 我做这个。

当被问到时威利·萨顿的杜撰引言 你为什么要抢劫银行？:
因为钱就在那里。

如果您想节省周期，请找出它们在哪里。

可能只是编码风格。

  • 如果你知道迭代次数。
  • 而如果你不知道迭代次数。
许可以下： CC-BY-SA 和 归因
不隶属于 StackOverflow
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