i++循环与i--循环的执行效率

本文通过对比i--和i++在循环中的实际执行情况,探讨了两者在不同条件下执行效率的差异,并通过实验验证了i--相比i++在某些情况下确实更快的原因。

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for(i = n; i > 0; i--)
{

}

for(i = 0; i < n; i++)
{

}

为什么前者比后者快?

我当时的解释是:

i--操作本身会影响CPSR(当前程序 状态寄存器),CPSR常见的标志有N(结果为负), Z(结果为0),C(有进位),O(有溢出)。i > 0,可以直接通过Z标志判断出来。

i++操作也会影响CPSR(当前程序状态寄存器),但只影响O(有溢出)标志,这对于i < n的判断没有任何帮助。所以还需要一条额外的比较指令,也就是说每个循环要多执行一条指令。

(这是五年前tjww告诉我的,当时他在AVR上写一个LCD驱动程序,使用后者LCD会闪烁,使用前者则没有问题。)

为了确认我的理解是正确的,做了个实验:

int loop_dec(int n)
{
    int i = 0;
    int v = 0;

    for(i = n; i > 0; i--)
        v +=i;

    return v;
}

int loop_inc(int n)
{
    int i = 0;
    int v = 0;

    for(i = 0; i < n; i++)
        v +=i;

    return v;
}
用arm-linux -gcc编译,然后反汇编:

i--的循环条件:
  4c:   e51b3014        ldr     r3, [fp, #-20]
  50:   e3530000        cmp     r3, #0  ; 0x0
  54:   cafffff5        bgt     30 

i++的循环条件:
  b8:   e51b3018        ldr     r3, [fp, #-24]
  bc:   e1520003        cmp     r2, r3
  c0:   bafffff4        blt     98 
结果和我想象的并不一样,这是怎么回事呢?我想可能因为没有加优化选项,于是加上-O选项,结果变为:

i--的循环条件:
  14:   e2500001        subs    r0, r0, #1      ; 0x1
  18:   1afffffc        bne     10 

i++的循环条件:
  3c:   e2833001        add     r3, r3, #1      ; 0x1
  40:   e1500003        cmp     r0, r3
  44:   1afffffb        bne     38 
这下没错了,果然少一个cmp指令。

顺便说一下,这类问题,我归纳一下, 
在编译型语言里面 不经过优化的情况下
1 .++i要比i++快一些 因为i++要在stack里面保存自增之前的i值 而++i可以不用
2 .i++比i+=1要快。++ 就是一个inc命令,如果编译器不优化的话,+=1 就是 add eax,1
3 .i++,i--楼主已经说得很明确了。i--快。
4 .0==$value和 $value==0,前者要快一些。
    而作为解释性的语言,上述二者之间的差距不是很大。这是由于解释器对他们采用了大致相同的定义。

<think>嗯,用户问的是for循环中i++++i的区别和使用场景。这个问题我之前学过,但得仔细想想才能准确回答。 首先,我得回忆一下这两个操作符的基本概念。i++是后置自增,先返回i的当前值,然后加1;而++i是前置自增,先加1,然后返回新的值。比如,假设i=5,那么a = i++之后,a是5,i变成6;而a = ++i的话,a是6,i也是6。这是它们的基本区别。 但用户的问题是关于for循环中的使用,比如for(int i=0; i<n; i++)和for(int i=0; i<n; ++i)有什么区别。根据之前的参考资料,比如引用[2]和[4]提到,在for循环的这种情况下,两者的效果是一样的,因为自增操作是在循环执行之后,并且返回值不会被使用。所以无论用i++还是++i,循环变量的递增都是在每次迭代结束后执行,不影响循环次数或变量值。 不过,引用[1]和[4]提到效率问题。在C++等语言中,如果i是自定义类型(比如迭代器),++i可能更高效,因为i++会生成一个临时对象,而++i直接修改原对象。但对于基本类型(如int),编译器通常会优化,两者的效率差异可以忽略不计。这可能是一些程序员习惯使用++i的原因,尤其是在C++社区中,形成了一种习惯。 接下来需要考虑不同语言中的情况。比如在Java中,引用[5]提到,for循环中的i++++i没有区别,结果相同。而在C#或JavaScript中,情况也类似,因为循环的递增部分不关心返回值,所以两种写法效果一样。 使用场景的话,除了for循环的递增部分,当表达式的结果被使用时,两者的区别就显现了。例如在数组索引或条件判断中,选择i++++i会影响结果。但在for循环的第三个部分,由于返回值未被使用,所以可以互换。 总结起来,在for循环中,i++++i的行为相同,但++i可能在某些语言或情况下更高效,尤其是在涉及对象时。不过对于基本类型,现代编译器会优化,所以差异不大。建议根据编码规范或个人习惯选择,保持一致性即可。</think>### for循环中`i++``++i`的区别及使用场景 #### 1. **基本概念** - **`i++`(后置自增)**:先返回`i`的当前值,再对`i`执行`+1`操作。例如: ```c int a = i++; // a的值为i的原始值,i的值变为i+1 ``` - **`++i`(前置自增)**:先对`i`执行`+1`操作,再返回`i`的新值。例如: ```c int a = ++i; // a的值为i+1,i的值变为i+1 ``` #### 2. **在for循环中的行为** 在标准`for`循环的第三部分(即步进表达式)中,**`i++`和`++i`的行为完全一致**,例如: ```c for (int i = 0; i < 5; i++) { ... } // 等效于 for (int i = 0; i < 5; ++i) { ... } ``` - **原因**:`for`循环的步进表达式不关心返回值,仅需执行`i`的递增操作。无论使用`i++`还是`++i`,最终`i`的值都会在每次迭代后递增[^2][^4]。 #### 3. **效率差异(仅特定场景)** - **基本数据类型(如`int`)**:现代编译器会对两种写法生成相同的机器码,无性能差异[^1]。 - **自定义类型(如C++迭代器)**:`++i`可能更高效,因为`i++`需生成临时对象保存旧值,而`++i`直接修改原对象。 #### 4. **使用场景建议** - **优先`++i`**:在C++等支持运算符重载的语言中,若涉及复杂对象(如迭代器),使用`++i`可避免潜在的性能损耗。 - **代码规范**:某些团队规范要求统一使用`++i`以保持代码风格一致,即使对基本类型无影响。 - **结果依赖场景**:若表达式的值被使用(如赋值、条件判断),需根据逻辑选择: ```c int j = i++; // j取i的旧值 int k = ++i; // k取i的新值 ``` #### 5. **不同语言的差异** - **Java/C#/JavaScript**:对基本类型无差异,编译器/解释器会优化[^5]。 - **Python**:无`++`操作符,需用`i += 1`。 #### 6. **总结** | 场景 | `i++` | `++i` | |--------------------|--------------------------------|--------------------------------| | **for循环步进** | 等效,无差异 | 等效,无差异 | | **返回值依赖** | 需保留旧值时使用(如`a = i++`)| 需新值时使用(如`a = ++i`) | | **自定义对象(C++)** | 可能低效(生成临时对象) | 高效(直接操作) |
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