为什么 for-in 比在快速调试模式下慢？

Question

为什么 for-in 比在 swift 调试模式下慢？ 如果您认为，是的，它是在 no optimization 中运行的。

⬇️下面的代码，时间是for-in和while的比较，没有优化

49999995000000 for-in -- 时间 = 3.3352

4999999950000000 而 -- 时间 = 0.3613

⬇️但是，如果使用速度优化

49999995000000 for-in -- 时间 = 0.0037

49999995000000 而 -- 时间 = 0.0035

我想知道“为什么 for-in 比没有优化时慢？为什么 for-in 和 while 在优化中那么快？”

import Foundation

func processTime(_ title: String, blockFunction: () -> ()) {
    print()
    let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
    blockFunction()
    let processTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime
    print(title, " -- time = \(String(format : "%.4f",processTime))")
}

processTime("for-in") {
    var sum = 0
    for i in 0..<10000000 {
        sum += i
    }
    print(sum)
}

processTime("while") {
    var sum = 0
    var i = 0
    while i<10000000 {
        sum += i
        i += 1
    }
    print(sum)
}

Answer 1

从 Swift 的角度来看，您的 for 循环实际上转换为如下内容：

let range = 0..<10000000
var iterator = range.makeIterator()
while let next = iterator.next() {
    ...
}

请注意，在范围的迭代器上对 next 的调用很多，它有自己的状态需要跟踪，IndexingIterator.next 调用了一堆协议方法，调度也需要一些时间必须查找见证表。看看调用Iterator.next 会变成here。

如果您处于调试模式，则不会进行任何优化。

将其与您的 while 循环进行比较，该循环基本上将某些内容设置为 0，比较，执行循环中的内容，将其加 1，然后重复。显然，这比调用所有这些方法要简单得多。

但是，如果您启用优化，编译器可以看到 for 循环正在执行 while 循环所做的事情。

---

因为我觉得它很有趣，所以我做了一个循环的时间简介，例如：

var s = ""
for i in 0...10000000 {
    s += "\(i)"
}

80% 的时间都花在next() 上，看看它做了多少事情！我的截图甚至不能包含所有内容。字符串拼接只占6%左右（截图中没有）。