while与for执行效率对比

Question

C语言编译环境: Microsoft Visual C++ 6.0(SP6)

测试程序

1. #include "stdio.h"
3. void forTest()
4. {
5.         int num = 1234;                                        // 迭代次数
6.         long sum = 0;                                        // 保存加法结果
8.         for(int i=0;i<num;i++)                // 传统for循环写法
9.         {
10.                 sum = sum + i;                                // 计算结果
11.         }
13.         printf("forTest:%d\n",sum);
14. }
16. void whileTest()
17. {
18.         int num = 1234;                                        // 迭代次数
19.         long sum = 0;                                        // 保存加法结果
21.         while((num--)>0)
22.         {
23.                 sum = sum + num;                        // 计算结果
24.         }
26.         printf("whileTest:%d\n",sum);
27. }
30. void main()
31. {
32.         forTest();
33.         whileTest();
34. }

复制代码汇编片段

whileTest()函数汇编后的指令:

--- D:\VC\ForWhile\ForWhile.cpp  ------------------------------------------------------------------------------------------

1. 17:   void whileTest()
2. 18:   {
3. 0040D760   push        ebp
4. 0040D761   mov         ebp,esp
5. 0040D763   sub         esp,48h
6. 0040D766   push        ebx
7. 0040D767   push        esi
8. 0040D768   push        edi
9. 0040D769   lea         edi,[ebp-48h]
10. 0040D76C   mov         ecx,12h
11. 0040D771   mov         eax,0CCCCCCCCh
12. 0040D776   rep stos    dword ptr [edi]
13. 19:       int num = 1234;
14. 0040D778   mov         dword ptr [ebp-4],4D2h
15. 20:       long sum = 0;
16. 0040D77F   mov         dword ptr [ebp-8],0
17. 21:
18. 22:       while((num--)>0)
19. 0040D786   mov         eax,dword ptr [ebp-4]
20. 0040D789   mov         ecx,dword ptr [ebp-4]
21. 0040D78C   sub         ecx,1
22. 0040D78F   mov         dword ptr [ebp-4],ecx
23. 0040D792   test        eax,eax
24. 0040D794   jle         whileTest+41h (0040d7a1)
25. 23:       {
26. 24:           sum = sum + num;
27. 0040D796   mov         edx,dword ptr [ebp-8]
28. 0040D799   add         edx,dword ptr [ebp-4]
29. 0040D79C   mov         dword ptr [ebp-8],edx
30. 25:       }
31. 0040D79F   jmp         whileTest+26h (0040d786)
32. 26:
33. 27:       printf("whileTest:%d\n",sum);
34. 0040D7A1   mov         eax,dword ptr [ebp-8]
35. 0040D7A4   push        eax
36. 0040D7A5   push        offset string "whileTest:%d\n" (00422fac)
37. 0040D7AA   call        printf (0040d6e0)
38. 0040D7AF   add         esp,8
39. 28:   }
40. 0040D7B2   pop         edi
41. 0040D7B3   pop         esi
42. 0040D7B4   pop         ebx
43. 0040D7B5   add         esp,48h
44. 0040D7B8   cmp         ebp,esp
45. 0040D7BA   call        __chkesp (0040d6a0)
46. 0040D7BF   mov         esp,ebp
47. 0040D7C1   pop         ebp
48. 0040D7C2   ret

复制代码--- No source file  -------------------------------------------------------------------------------------------------------

分析:

0040D760~0040D776: 保存栈现场 总共10条指令

0040D778: 迭代次数 总共1条指令

0040D77F: 保存加法结果 总共1条指令

0040D786~0040D79F: while循环 总共10条指令

0040D7A1~0040D7AF: 打印结果 总共5条指令

0040D7B2~0040D7C2: 恢复栈现场 总共9条指令

合计: 36条指令

forTest()函数汇编后的指令:

--- D:\VC\ForWhile\ForWhile.cpp  ------------------------------------------------------------------------------------------

1. 4:    void forTest()
2. 5:    {
3. 0040D3F0   push        ebp
4. 0040D3F1   mov         ebp,esp
5. 0040D3F3   sub         esp,4Ch
6. 0040D3F6   push        ebx
7. 0040D3F7   push        esi
8. 0040D3F8   push        edi
9. 0040D3F9   lea         edi,[ebp-4Ch]
10. 0040D3FC   mov         ecx,13h
11. 0040D401   mov         eax,0CCCCCCCCh
12. 0040D406   rep stos    dword ptr [edi]
13. 6:        int num = 1234;
14. 0040D408   mov         dword ptr [ebp-4],4D2h
15. 7:        long sum = 0;
16. 0040D40F   mov         dword ptr [ebp-8],0
17. 8:
18. 9:        for(int i=0;i<num;i++)
19. 0040D416   mov         dword ptr [ebp-0Ch],0
20. 0040D41D   jmp         forTest+38h (0040d428)
21. 0040D41F   mov         eax,dword ptr [ebp-0Ch]
22. 0040D422   add         eax,1
23. 0040D425   mov         dword ptr [ebp-0Ch],eax
24. 0040D428   mov         ecx,dword ptr [ebp-0Ch]
25. 0040D42B   cmp         ecx,dword ptr [ebp-4]
26. 0040D42E   jge         forTest+4Bh (0040d43b)
27. 10:       {
28. 11:           sum = sum + i;
29. 0040D430   mov         edx,dword ptr [ebp-8]
30. 0040D433   add         edx,dword ptr [ebp-0Ch]
31. 0040D436   mov         dword ptr [ebp-8],edx
32. 12:       }
33. 0040D439   jmp         forTest+2Fh (0040d41f)
34. 13:
35. 14:       printf("forTest:%d\n",sum);
36. 0040D43B   mov         eax,dword ptr [ebp-8]
37. 0040D43E   push        eax
38. 0040D43F   push        offset string "forTest:%l\n" (00422e80)
39. 0040D444   call        printf (0040d6e0)
40. 0040D449   add         esp,8
41. 15:   }
42. 0040D44C   pop         edi
43. 0040D44D   pop         esi
44. 0040D44E   pop         ebx
45. 0040D44F   add         esp,4Ch
46. 0040D452   cmp         ebp,esp
47. 0040D454   call        __chkesp (0040d6a0)
48. 0040D459   mov         esp,ebp
49. 0040D45B   pop         ebp
50. 0040D45C   ret

复制代码

Answer 1

--- No source file  -------------------------------------------------------------------------------------------------------

分析:

0040D3F0~0040D406: 保存栈现场 总共10条指令

0040D408: 迭代次数 总共1条指令

0040D40F: 保存加法结果 总共1条指令

0040D416~0040D439: for循环 总共12条指令

0040D43B~0040D449: 打印结果 总共5条指令

0040D44C~0040D45C: 恢复栈现场 总共9条指令

合计: 38条指令

程序中二个方法语句区别在于一个是for循环,一个是while循环.

对应于,查看到上述二段汇编指令段while循环比for循环少了二条指令.

程序中for循环用的是传统写法,做下更改将for(int i=0;i<num;i++)改为for(;(num--)>0,其汇编指令为:

--- D:\VC\ForWhile\ForWhile.cpp  ------------------------------------------------------------------------------------------

1. 4:    void forTest()
2. 5:    {
3. 0040D3F0   push        ebp
4. 0040D3F1   mov         ebp,esp
5. 0040D3F3   sub         esp,48h
6. 0040D3F6   push        ebx
7. 0040D3F7   push        esi
8. 0040D3F8   push        edi
9. 0040D3F9   lea         edi,[ebp-48h]
10. 0040D3FC   mov         ecx,12h
11. 0040D401   mov         eax,0CCCCCCCCh
12. 0040D406   rep stos    dword ptr [edi]
13. 6:        int num = 1234;
14. 0040D408   mov         dword ptr [ebp-4],4D2h
15. 7:        long sum = 0;
16. 0040D40F   mov         dword ptr [ebp-8],0
17. 8:
18. 9:        for(;(num--)>0;)
19. 0040D416   mov         eax,dword ptr [ebp-4]
20. 0040D419   mov         ecx,dword ptr [ebp-4]
21. 0040D41C   sub         ecx,1
22. 0040D41F   mov         dword ptr [ebp-4],ecx
23. 0040D422   test        eax,eax
24. 0040D424   jle         forTest+41h (0040d431)
25. 10:       {
26. 11:           sum = sum + num;
27. 0040D426   mov         edx,dword ptr [ebp-8]
28. 0040D429   add         edx,dword ptr [ebp-4]
29. 0040D42C   mov         dword ptr [ebp-8],edx
30. 12:       }
31. 0040D42F   jmp         forTest+26h (0040d416)
32. 13:
33. 14:       printf("forTest:%d\n",sum);
34. 0040D431   mov         eax,dword ptr [ebp-8]
35. 0040D434   push        eax
36. 0040D435   push        offset string "forTest:%l\n" (00422e80)
37. 0040D43A   call        printf (0040d6e0)
38. 0040D43F   add         esp,8
39. 15:   }
40. 0040D442   pop         edi
41. 0040D443   pop         esi
42. 0040D444   pop         ebx
43. 0040D445   add         esp,48h
44. 0040D448   cmp         ebp,esp
45. 0040D44A   call        __chkesp (0040d6a0)
46. 0040D44F   mov         esp,ebp
47. 0040D451   pop         ebp
48. 0040D452   ret

复制代码

1. 4:    void forTest()
2. 5:    {
3. 0040D3F0   push        ebp
4. 0040D3F1   mov         ebp,esp
5. 0040D3F3   sub         esp,48h
6. 0040D3F6   push        ebx
7. 0040D3F7   push        esi
8. 0040D3F8   push        edi
9. 0040D3F9   lea         edi,[ebp-48h]
10. 0040D3FC   mov         ecx,12h
11. 0040D401   mov         eax,0CCCCCCCCh
12. 0040D406   rep stos    dword ptr [edi]
13. 6:        int num = 1234;
14. 0040D408   mov         dword ptr [ebp-4],4D2h
15. 7:        long sum = 0;
16. 0040D40F   mov         dword ptr [ebp-8],0
17. 8:
18. 9:        for(;(num--)>0;)
19. 0040D416   mov         eax,dword ptr [ebp-4]
20. 0040D419   mov         ecx,dword ptr [ebp-4]
21. 0040D41C   sub         ecx,1
22. 0040D41F   mov         dword ptr [ebp-4],ecx
23. 0040D422   test        eax,eax
24. 0040D424   jle         forTest+41h (0040d431)
25. 10:       {
26. 11:           sum = sum + num;
27. 0040D426   mov         edx,dword ptr [ebp-8]
28. 0040D429   add         edx,dword ptr [ebp-4]
29. 0040D42C   mov         dword ptr [ebp-8],edx
30. 12:       }
31. 0040D42F   jmp         forTest+26h (0040d416)
32. 13:
33. 14:       printf("forTest:%d\n",sum);
34. 0040D431   mov         eax,dword ptr [ebp-8]
35. 0040D434   push        eax
36. 0040D435   push        offset string "forTest:%l\n" (00422e80)
37. 0040D43A   call        printf (0040d6e0)
38. 0040D43F   add         esp,8
39. 15:   }
40. 0040D442   pop         edi
41. 0040D443   pop         esi
42. 0040D444   pop         ebx
43. 0040D445   add         esp,48h
44. 0040D448   cmp         ebp,esp
45. 0040D44A   call        __chkesp (0040d6a0)
46. 0040D44F   mov         esp,ebp
47. 0040D451   pop         ebp
48. 0040D452   ret

复制代码--- No source file  -------------------------------------------------------------------------------------------------------

0040D3F0~0040D406: 保存栈现场 总共10条指令

0040D408: 迭代次数 总共1条指令

0040D40F: 保存加法结果 总共1条指令

0040D416~0040D42F: for循环 总共10条指令

0040D431~0040D43F: 打印结果 总共5条指令

0040D442~0040D452: 恢复栈现场 总共9条指令

合计: 36条指令

由此可见,for循环习惯写法for(int i=0;i<num;i++)执行效率低于for(;(num--)>0写法,而for(;(num--)>0写法执行效率与while((num--)>0)相同.

因此,一棒子打死说for循环执行效率比while循环慢是不对的.

Answer 2

分析的不错

Answer 3

用汇编来说明问题，比较有说服力啊{:3_189:}

Answer 4

补充一下哈，一般来说，do..while循环要比for,while循环的效率要高，这点可以从你做过的汇编分析中看出，而且在深入理解计算机一书的第三章3.6.5节中的讲述也可以看出在对上述循环语句进行汇编时，会先将for,while转换为do..while。

Answer 5

for 比while复杂也更灵活

Answer 6

LZ有成为程序员教科书的潜力

Answer 7

研究研究还是不错的，不过实际情况，使用哪种循环对效率没啥大的影响

关键还是循环体的优化啊。。

Answer 8

mark,学习了.

Answer 9

這個不是關鍵慢的地方，只需要關鍵點優化就好。