Question

在许多编程比赛中，我看到有人写这种for - 循环

for(i = 0; i < (1 << 7); i++)

除非我遗漏了某些内容，否则与

相同

for(i = 0; i < 128; i++)

为什么要使用(1 << 7)版本？
每次不必要的开销都不计算条件吗？

Answer 1

是的，他们的行为相同。

那么为什么人们使用（1＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆＃7）版本？

我猜，他们用它来证明它是2的力量。

每次计算条件必须是开销！我无法找到背后的原因！

不是真的，任何普通的编译器都会用1 << 7替换128，因此两个循环都会有相同的性能。

（C11,6.6p2）“可以在翻译期间而不是运行时评估常量表达式，因此可以在常量可能的任何位置使用。”

Answer 2

让我们将这些选项中的每一个翻译成普通英语：

for(i = 0; i < (1 << 7); i++) // For every possible combination of 7 bits
for(i = 0; i < 128; i++)      // For every number between 0 and 127

两种情况下的运行时行为应该相同。

事实上，假设一个合适的编译器，即使汇编代码也应该是相同的。

所以第一个选项主要是为了＃34;发表声明＆＃34;。

您也可以使用第二个选项并在上面添加评论。

Answer 3

1 << 7是一个常量表达式，编译器将其视为128，运行时没有开销。

没有循环体，很难说为什么作者使用它。可能它是一个迭代与7位相关的东西的循环，但这只是我的猜测。

Answer 4

那么人们为什么要使用（1＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆＃7）版本？

这是一种文档形式，它不是一个神奇的数字，而是2^7（二到七次幂），这对编写代码的人来说都是有意义的。现代优化编译器应为两个示例生成完全相同的代码，因此使用此表单无需任何成本，并且可以添加上下文。

使用godbolt我们可以验证确实如此，至少对于gcc，clang和icc的多个版本都是如此。使用一个带副作用的简单示例来确保代码没有完全优化：

#include <stdio.h>

void forLoopShift()
{
  for(int i = 0; i < (1 << 7); i++)
  {
    printf("%d ", i ) ;
  }
}

void forLoopNoShift()
{
  for(int i = 0; i < 128; i++)
  {
        printf("%d ", i ) ;
  }
}

对于代码的相关部分，我们可以看到它们都生成以下see it live：

cmpl    $128, %ebx

我们所拥有的是整数常量表达式，如草案C11标准部分6.6 常量表达式中所定义：

整数常量表达式117）应具有整数类型且仅具有操作数它是整数常量，枚举常量，字符常量，sizeof 结果为整数常量的表达式，[...]

和

常量表达式不应包含赋值，递增，递减，函数调用，或逗号运算符，除非它们包含在不是的子表达式中 evaluated.115）

我们可以看到在翻译期间允许评估常量表达式：

可以在转换期间而不是运行时评估常量表达式因此可以在常数可能的任何地方使用。

Answer 5

for（i = 0; i＆lt;（1 <7）; i ++）

和

表示（i = 0; i <128; i ++）

具有相同的性能但是开发人员可以在（i = 0; i＆lt;（1＆lt;＆lt; 7）; i ++）在循环中使用

的情况下获得巨大的优势

for(int k = 0; k < 8; k++)
{
  for(int i = 0; i < (1 << k); i++)
   {
    //your code
    }

}

现在它处于内循环上限，即（1 <＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt; k）随着2运行时的功率而变化。但如果您的算法需要这种逻辑，它就适用。

Answer 6

编译器为两种情况输出相同的代码。你可能想根据具体情况使用不同的形式。

如果您希望明确算法中的常量部分或设计选项，则可以使用NUM_STEPS或NUM_ELEMENTS_IN_NETWORK_PACKET。
或者你可以写128，以明确它128，一个常数。
或者如果您正在参加比赛，请写1 << 7并且测试说“运行2 ^ 7次。

或者，你可以炫耀你知道位操作！

在我看来，编程就像为两个人写一封信，编译器和必须阅读它的人。对于两者而言，你的意思应该是明确的。

Answer 7

由预处理器评估，因为两个操作数都是常量。

但如果你要使用数字代替比特移位不应该是0x0100？

为什么表达式而不是常量，在C for循环的条件中？

7 个答案: