昨天在一個論壇里看到一個帖子,是關于無限循環的選擇問題,之前也看到過很多次說空for比while(1)效率高的論述,只是之前一直沒有功夫去考證。
話不多說,直入正題。
/*
*\brief 示例一:空for
*/
int main()
{
for(;;)
{}
return 0;
}
/*
*\brief 示例二:while(1)
*/
int main()
{
while(1)
{}
return 0;
}
借用曾經看到的某論壇大師逢帖必發的一句話“不要迷信語言,要迷信編譯器”,撇去我對此人的偏見,對于這句話我還是比較認同的,畢竟自己寫的代碼最終是由你用的編譯器來編譯并連接成的,語言只是你和它打交道的中介,至于最終怎么解釋執行,完全是它有最終解釋權。
有點偏題,直接上編譯器生成的匯編碼(注,此處編譯器及版本為:g++ (GCC) 4.4.6 20120305)
400554: 55 push %rbp
400555: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400558: eb fe jmp 400558 <main+0x4>
40055a: 90 nop
40055b: 90 nop
40055c: 90 nop
40055d: 90 nop
40055e: 90 nop
40055f: 90 nop
兩者生成的匯編代碼一致,就不多貼一份了。
事實證明,兩種無限循環寫法最終運行效率一樣,但是為什么這么多人說空for要比while(1)效率高呢?這其中還不乏一些很大的知名開源團隊。出于科學求證的態度我又測試了老的GCC版本(g++ (GCC) 3.2.4),證明和上面大體是一樣的。但是當我用VS2010和VC6.0測試時區別就出來了。
結果如下:
for(;;) 的反匯編:
int main()
{
00411350 push ebp
00411351 mov ebp,esp
00411353 sub esp,0C0h
00411359 push ebx
0041135A push esi
0041135B push edi
0041135C lea edi,[ebp-0C0h]
00411362 mov ecx,30h
00411367 mov eax,0CCCCCCCCh
0041136C rep stos dword ptr es:[edi]
for(;;)
{
}
0041136E jmp main+1Eh (41136Eh)
return 0;
00411370 xor eax,eax
}
while(1)的反匯編:
int main()
{
00411350 push ebp
00411351 mov ebp,esp
00411353 sub esp,0C0h
00411359 push ebx
0041135A push esi
0041135B push edi
0041135C lea edi,[ebp-0C0h]
00411362 mov ecx,30h
00411367 mov eax,0CCCCCCCCh
0041136C rep stos dword ptr es:[edi]
while(1)
0041136E mov eax,1
00411373 test eax,eax
00411375 je main+29h (411379h)
{
}
00411377 jmp main+1Eh (41136Eh)
return 0;
00411379 xor eax,eax
}
顯而易見,VS平臺下for(;;)生成的匯編指令少,并且不占用寄存器,沒有多余的判斷和跳轉,比while (1)性能要好。
其實這種平臺相關的代碼之前我也在一篇博文中說過(見:
編譯器背后的小故事),
C++標準僅僅是一些規則,而編譯器才是最終規則的實現者,對于很多細節規則并沒有限定,這也要求我們盡量明確寫出與編譯器實現差異無關的代碼,就如char的實現是按照signed還是unsigned等等,這些標準沒有具體說明,各個編譯器廠商自然會有各自的實現方法,很多時候我們在一個平臺習慣的東西,換到另一個平臺就不一定湊效,這時候就需要我們知道編譯器具體實現的過程,或者只需要看一下實現的結果。
正如那句“不存在沒有bug的程序,只存在暫時未發現bug的程序”一樣,程序員的世界里,“沒有最好,只有更好” 也是至理名言 ---peakflys