Question

我经常注意到以下模式：

for (int i = 0; i < strlen(str); ++i) {
  // do some operations on string
}

上述循环的复杂性为O(N²)，因为strlen的复杂性为N，并且每次迭代都会进行比较。

但是，如果我们在循环之前计算strlen并使用该常量，则循环的复杂性将减少到O(N)。

我相信还有很多其他优化措施。

编译器是否进行了这样的优化，或者程序员是否必须采取预防措施来防止它？

Answer 1

虽然我没有任何确凿的证据，但我的猜测是：

编译器对变量str进行数据流分析。如果它可能在循环内被修改或标记为volatile，则无法保证strlen(str)在迭代之间保持不变，因此无法缓存。否则，缓存应该是安全的，并且会进行优化。

Answer 2

是的，好的优化器能够做到这种转换，如果他们可以确定字符串在循环体中保持不变。它们可以拉出保持不变的循环表达式。

无论如何，如果您将所有字符都转换为大写字母，编译器很难推断字符串长度不会发生变化。

我个人赞成＆＃34;防守＆＃34;方法，不依赖于高级编译技能，并自己做明显的优化。如果代码将被移植到不同的环境，使用较差的编译器，或者只是怀疑。

还要考虑优化已关闭的情况。

Answer 3

了解编译器做什么，可以做什么，不能做什么的第一步是将您的意图写入代码并看看会发生什么：

const int len = strlen(str);
for (int i=0; i<len; ++I)
{
  // do some operations which DO NOT CHANGE the length of str
}

当然，你有责任不改变循环中str的长度......你可以小写，大写，交换或替换字符......你可能会断言（）＆＃39;如果你真的关心（在调试版本中）。在这种情况下，您将您的意图传达给编译器，如果您很幸运并且使用了一个好的编译器，那么您可能会得到您想要的东西。

我真的怀疑这种优化会对你的代码产生任何影响：如果你正在进行繁重的字符串操作，你会（1）知道你是使用长字符串还是短字符串，（2）使用一个库（ a）明确跟踪字符串的长度，（b）使（特别是重复的）字符串连接更便宜，因为它在C中。

Answer 4

尝试

 for (int i = 0; str[i]; ++i) {
   // do some operations on string 
 }

由于strlen基本上是这样做的