还是所有关于语义的东西?
答案 0 :(得分:63)
简短回答:不,它们完全一样。
猜测它理论上可能依赖于编译器;一个真正破碎的人可能会做一些略有不同的事情,但我会感到惊讶。
只是为了好玩,这里有两个变体,使用Ubuntu附带的x86 gcc版本4.3.3编译为完全相同的汇编代码。您可以使用linux上的objdump检查最终二进制文件上生成的程序集。
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 }
编辑:这是一个“橙子与橘子”,而循环示例也编译成同样的东西:
while(i) { printf("%d\n", i); --i; }
答案 1 :(得分:14)
如果for和while循环执行相同的操作,编译器生成的机器代码应该(几乎)相同。
例如,在几年前我做过的一些测试中,
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
...
}
和
int i = 0;
do
{
...
i++;
}
while (i < 10);
将生成完全相同的代码,或者(和Neil在评论中指出)使用一个额外的jmp,这将无法在性能上产生足够大的差异而担心。
答案 2 :(得分:8)
没有语义差异,不需要任何编译差异。但这取决于编译器。所以我尝试使用g ++ 4.3.2,CC 5.5和xlc6。
g ++,CC是相同的,xlc不是
xlc的差异在初始循环条目中。
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++;
}
}
XLC输出
.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
...
答案 3 :(得分:7)
while
循环测试中变量的范围比for
循环标题中声明的变量范围宽。
因此,如果将性能影响作为保持变量更长时间存在的副作用,那么在while和for循环之间进行选择时会产生性能影响(并且不会在{}中包含while以减少变量范围)。
一个示例可能是并发集合,它计算引用它的迭代器数量,如果存在多个迭代器,它会应用锁定以防止并发修改,但是如果只有一个迭代器引用它则优化锁定。如果你在一个函数中有两个for
循环,在同一个容器上使用不同名称的迭代器,则会采用快速路径,但是如果有两个while
循环,则会采用慢速路径。同样,如果对象很大(更多缓存流量)或使用系统资源,可能会对性能产生影响。但我想不出一个我见过的真正的例子,它会产生什么影响。
答案 4 :(得分:6)
使用循环展开优化的编译器可能只在for-loop情况下这样做。
答案 5 :(得分:5)
两者都是等价的。这是语义问题。
唯一的区别可能在于do ... while结构,你推迟评估条件直到在主体之后,因此可以节省1次评估。
i = 1; do { ... i--; } while( i > 0 );
而不是
for( i = 1; i > 0; --i )
{ ....
}
答案 6 :(得分:4)
我写编译器。我们将所有“结构化”控制流(if
,while
,for
,switch
,do
... while
)编译为条件和无条件的分支。然后我们分析控制流图。由于C编译器无论如何都必须处理通用goto
,因此最简单的方法是将所有减少为分支和条件分支指令,然后一定要妥善处理这种情况。 (C编译器不仅要做好手写代码,还要做自动生成的代码,这些代码可能有很多goto
语句。)
答案 7 :(得分:3)
没有。如果他们正在做相同的事情,他们将编译成相同的代码 - 正如你所说,它是关于语义。选择最能代表您要表达的内容的那个。
答案 8 :(得分:3)
理想情况下它应该是相同的,但最终它取决于您的编译器/解释器。当然,您必须测量或检查生成的汇编代码。
证明可能存在差异:这些行使用cc65生成不同的汇编代码。
for (; i < 1000; ++i);
while (i < 1000) ++i;
答案 9 :(得分:1)
在Atmel ATMega上,while()比()更快。为什么在AVR035中解释了这一点:AVR的高效C编码。
P.S。原始平台没有被提及。
答案 10 :(得分:1)
继续在 和时的行为方式不同:在 中,它会改变计数器,在虽然,但通常不会
答案 11 :(得分:1)
添加另一个答案:根据我的经验,优化软件就像是一个被人剃掉的大而浓密的胡须。
最后一个是for()
和while()
之间的差异,但可能不会产生影响。
P.S。我认识的程序员(他们都很好,我怀疑是一个有代表性的样本)基本上是从另一个方向去做。
答案 12 :(得分:0)
就性能而言,它们是相同的。我倾向于在等待状态更改(例如等待缓冲区被填充)时使用while
而在处理多个离散对象时(例如遍历集合中的每个项目)使用for
答案 13 :(得分:0)
在某些情况下存在差异。
如果您处于这种差异的重要位置,您需要选择更好的算法或开始使用汇编语言进行编码。相信我,在汇编中编码比修复编译器版本更好。
答案 14 :(得分:0)
while()
比for()
更快/更慢?让我们回顾一下有关优化的一些事情:
编译器编写器通过减少对跳转,比较,递增以及它们生成的其他类型指令的调用来非常努力地削减周期。
另一方面,调用指令会消耗更多的周期,但编译器几乎无能为力去除它们。
作为程序员,我们写了很多函数调用,有些是因为我们的意思是,有些是因为我们很懒,有些是因为编译器将它们滑入而没有显而易见。
大多数时候,没关系,因为硬件太快了,而且我们的工作很小,以至于电脑就像一只小猎犬,狼吞虎咽地吃着她的食物,并乞求更多。
然而,有时候,工作量很大,以至于性能成为一个问题。
那我们该怎么办?哪个是更大的回报?
编译器无法执行后者。只有我们程序员才能。
我们需要学习或教会如何做到这一点。它不是自然而然的。 我们先天倾向于做出错误的猜测,然后押注于他们。 获得更好的算法是一个开始,但只是一个开始。我们的老师需要教这个,如果确实他们知道如何。
Profilers是一个开始。 I do this.
如果您想保存周期,请找出它们的位置。
答案 15 :(得分:-4)
可能只是编码风格。