循环条件的计算[重复]答案

【问题标题】：Computation of loop conditions [duplicate]循环条件的计算[重复]
【发布时间】：2014-11-08 02:55:45
【问题描述】：

在给定的循环中，例如：

for(int i=0 ; i < strlen(s) ; i++){
    //do something
}

是否为循环的每次迭代计算 strlen(s)？ C 和 C++ 语言如何处理这个问题？如果每次迭代都要调用这个函数，并且我们事先知道函数的结果是常量，那么将这个值存储在变量中是否更有效？例如：

int length = strlen(s);
for(int i=0 ; i< length ; i++){
    //do something
}

【问题讨论】：

是的。确实如此。是的。效率更高。
另外，请注意许多编译器（包括 gcc）可以通过缓存 strlen 的结果来优化代码。但是，依赖它并不是一个好习惯。
如果“函数的结果将是常量”是因为您在常量字符串上运行此循环，您可以省略整个 strlen 并将其替换为常量值。（只是指出“这取决于”......）
@Jongware 一些编译器优化 strlen 的文字。

标签： c++ c design-principles

【解决方案1】：

是，每次迭代都会评估strlen(s)。

如果您不会在循环中更改字符串，最好（更快）将值存储在其中，然后将其包含在 for 循环中。

最快的方法是：

for(int i=0, length = strlen(s) ; i< length ; i++){
    //do something
}

【讨论】：

"Fastest" ...如果您检查终止的 0，则根本不需要 strlen。差别有多大？ strlen 对每个字符检查一次，因此如果您自己执行，则结果相同 - 除了函数调用。
@Jongware 只计算一次 strlen 比在每次迭代中计算它更快，这就是我的意思。

【解决方案2】：

是否为循环的每次迭代计算 strlen(s)？

是的。

将此值存储在变量中是否更有效？

是的。在每次迭代中调用一个函数及其堆栈维护会导致一些额外的开销。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C++ 11 中：

template<class T>
struct array_view {
  T*b=nullptr;
  T*e=nullptr;
  T*begin()const{return b;}
  T*end()const{return e;}
  std::size_t size()const{return e-b;}
  bool empty()const{return size()==0;}
  T&operator[](std::size_t i)const{return b[i];}
};

这是一个简单的小类。一些帮手：

template<class T>
array_view<T> view(T* b,T* e){return {b,e};}
template<class T>
array_view<T> view(T* b,std::size_t l){return {b,b+l};}
template<class T, unsigned N>
array_view<T> view(T(&a)[N]){return view(&a[0],N};}
template<class T, unsigned N>
array_view<T> view(std::array<T,N>& a){return view(&a[0],N};}
template<class T, unsigned N>
array_view<const T> view(std::array<T,N>const& a){return view(&a[0],N};}
template<class T, class...Xs>
array_view<T> view(std::vector<T,Xs...>& v){return view(v.data(),v.size()};}
template<class T, class...Xs>
array_view<const T> view(std::basic_string<T,Xs...>const & v){return view(v.data(),v.size()};}
template<class T, class...Xs>
array_view<T> view(std::vector<T,Xs...>& v){return view(v.data(),v.size()};}
template<class T, class...Xs>
array_view<const T> view(std::basic_string<T,Xs...>const & v){return view(v.data(),v.size()};}

最后：

array_view<char> view(char*str){return view(str, strlen(str));}
array_view<char const> view(char const*str){return view(str, strlen(str));}

现在我们可以这样做了：

for(char& c:view(str)){
  // code
}

如果需要，可以通过&c-str 获取索引。

还有一种更有效的方法：使用哨兵和索引指针来避免在到达末尾之前计算长度。

【讨论】：