Question

像PHP这样的脚本语言有这样的for循环会是一个非常糟糕的主意：

string s("ABCDEFG");
int i;
for( i = 0; i < s.length(); i ++ )
{
   cout << s[ i ];
}

这是一个例子，我没有建立这样的程序。（对于那些觉得他们必须告诉我为什么这段代码＆lt; 在这里插入不好的东西的人＆gt;）

如果将此C ++示例转换为类似的PHP脚本，则会在每个循环周期中计算字符串的长度。这会在现实脚本中造成巨大的性能损失。

我认为这同样适用于C ++程序但是当我看一下教程，几个开源库和其他代码时，我发现循环的限制器没有预先计算。

我应该预先计算字符串s的长度吗？
为什么限制器总是不会被预先计算出来？（在教程和示例中看到）
编译器是否进行了某种优化？

Answer 1

这都是相对的。

PHP被解释，但如果s.length落入PHP解释器的编译部分，它将不会很慢。但即使它很慢，s[i]花费的时间又会怎样，cout <<花费的时间呢？

在淹没其他东西的同时，很容易专注于循环开销。

就像你用C ++写的那样，并且cout正在写入控制台，你知道什么会占主导地位吗？ cout会远远地，因为那个看上去无辜的<<运算符会调用大量的库代码和系统例程。

Answer 2

你应该学会证明更简单的代码。试着说服自己，迟早你会将string :: length实现替换为更优化的实现。（即使你的项目很可能会错过所有截止日期，并且优化字符串::长度将是你问题中最少的。）这种思维将帮助你专注于真正重要的事情，即使它并不总是那么容易......

Answer 3

这取决于string的实施方式。

在null终止字符串时，您必须在每次迭代时计算大小。

std::string是一个容器，在<（1）时间内应返回它取决于（再次）实现。

Answer 4

如果他能够确定其值不会改变，那么优化器确实可以优化对length的调用 - 然而，如果你预先计算它，你就是安全的（在许多情况下）但是，优化是不可能的，因为编译器不清楚条件变量是否可以在循环期间改变）。

在许多情况下，它并不重要，因为所讨论的循环与性能无关。与for(int i=0; i < somewhat(); ++i)相比，使用经典for(int i=0,end=somewhat(); i < end; ++i输入的工作量更少，更易于阅读。

请注意，C ++编译器通常会内联小函数，例如length（通常会从字符串对象中检索预先计算的长度）。解释的脚本语言通常需要对函数调用进行字典查找，因此对于C ++，每次循环迭代一次冗余校验的相对高估可能要小得多。

Answer 5

我不知道php，但我可以告诉c++做什么。考虑：

std::string s("Rajendra");
for (unsigned int i = 0; i < s.length(); i++)
{
    std::cout << s[i] << std::endl;
}

如果您要查找length()的定义（右键单击length()并单击“转到定义”）或者如果您使用的是Visual Assist X，则将光标放在{{1然后按length()，您会看到以下内容：

Alt+G

其中size_type __CLR_OR_THIS_CALL length() const { // return length of sequence return (_Mysize); }的类型为_Mysize，这清楚地表明字符串的长度已预先计算，并且每次调用int时仅返回存储的值。

然而，IMPO（在我个人看来），这种编码风格很糟糕，应该最好避免。我更愿意关注：

length()

这样，您将节省调用std::string s("Rajendra"); int len = s.length(); for (unsigned int i = 0; i < len; i++) { std::cout << s[i] << std::endl; }函数的开销等于字符串次数的长度，这样可以节省堆栈帧的推送和弹出。当你的弦很大时，这可能非常昂贵希望有所帮助。

Answer 6

可能。
为了便于阅读。
有时。这取决于检测到循环内长度不会改变的程度。

Answer 7

你是对的，通常会在每次循环迭代时评估s.length()。你最好写作：

size_t len = s.length();
for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
   ...
}

而不是上述。也就是说，对于只有几次迭代的循环，调用length（）的频率并不重要。

Answer 8

简短回答，因为在某些情况下，您希望每次调用它。

其他人的解释：http://bytes.com/topic/c/answers/212351-loop-condition-evaluation

Answer 9

嗯 - 因为这是一种非常常见的情况，大多数编译器都会预先计算价值。特别是在循环遍历数组和非常常见的类型时 - 字符串可能就是其中之一。

此外，引入一个额外的变量可能会破坏其他一些循环优化 - 它实际上取决于您使用的编译器，并且可能会从版本更改为版本。
因此，在某些情况下，“优化”可能会适得其反。

如果代码是非真实的“热点”，其中每个性能滴答都很重要，你应该像你一样写：没有“手动”预先计算。

在编写代码时，可读性也非常重要！
只有经过深入分析后才能非常仔细地进行优化！

Answer 10

std::string.length()返回存储在容器中的固定变量。它已经预先计算了

Answer 11

只有在知道时，您才能预先计算字符串的长度。字符串在循环内不会发生变化。

我不知道为什么在教程中这样做。一些猜测：
1）为了让你养成习惯，这样当你改变循环中字符串的值时你就不会受到冲击 2）因为它更容易理解。

是的，如果优化器可以确定字符串是否不会改变

，那么优化器会尝试改进这一点

Answer 12

编译器可能能够保存调用的结果并优化掉所有额外的函数调用，但它可能不会。但是，函数调用的成本将非常低，因为它所要做的就是返回一个int。最重要的是，它很有可能被内联，完全消除了函数调用的成本。

但是，如果您真的在意，您应该对代码进行分析，看看预先计算该值是否会使其更快。但是，无论如何只选择预先计算它也不会有什么坏处。它不会花费你任何东西。但在大多数情况下，赔率并不重要。有一些容器 - 比如列表 - 其中size（）可能不是O（1）操作，然后预先计算将是真正的好主意，但对于大多数它可能并不重要 - 特别是如果你的循环内容足以压倒这种高效函数调用的成本。对于std :: string，它应该是O（1），并且可能可以被优化掉，但你必须进行测试以确保 - 当然还有你编译的优化级别之类的东西at会改变结果。

预先计算更安全，但通常没有必要。

Answer 13

在这种特殊情况下，std::string.length() 通常（但不是necessarily）常量操作，通常效率很高。

对于一般情况，循环终止条件可以是任何表达式，而不仅仅是循环索引变量的比较（实际上，C / C ++不识别任何特定索引，只是初始化表达式，循环测试表达式和循环计数器表达式（每次都执行它）.C / C ++ for循环基本上是do/while复合语句的语法糖。

Answer 14

std::sting::length()返回预先计算的值。每次调用方法size()时，其他stl容器会重新计算其大小例如

std::list::size()重新计算尺寸和
std::vector::size()返回一个预先计算的值

这取决于如何实现容器的内部存储。 std::vector是一个容量为2 ^ n的数组，std::list是一个链接列表。

Answer 15

只是为了获取信息，在我的计算机上，g ++ 4.4.2，使用-O3，使用给定的代码片段，函数std::string::length() const被调用8次。

我同意这是预先计算的，并且该功能很可能被内联。知道何时使用自己的函数/类仍然非常有趣。

Answer 16

如果你的程序一直对字符串执行很多操作，比如复制字符串（使用memcpy），那么缓存字符串的长度是有意义的。

我在开源代码中看到的一个很好的例子是redis。

在sds.h（简单动态字符串）中查看sdshdr结构：

struct sdshdr {
    long len;
    long free;
    char buf[];
};

正如您所看到的，它缓存了字符数组 buf 的长度（在 len 字段中）以及可用的可用空间（在免费字段）在空字符之后。

因此分配给 buf 的总内存为

len + free

如果需要修改buf并且它适合已经可用的空间，这将保存realloc。

C ++在for循环中使用预先计算的限制器

16 个答案: