如果不使用结果值,i++和++i之间是否有性能差异?


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摘自Andrew Koenig的《效率与意图》:

首先,++i是否比i++更有效还不明显,至少在涉及整型变量时是这样。

和:

所以人们应该问的问题不是这两种操作中哪一种更快,而是这两种操作中哪一种更准确地表达了你想要完成的事情。我认为,如果你不使用表达式的值,永远没有理由使用i++而不是++ I,因为永远没有理由复制一个变量的值,增加变量,然后扔掉拷贝。

因此,如果没有使用结果值,则使用++ I。但不是因为它更有效,而是因为它正确地表达了我的意图。

其他回答

我总是喜欢预增量,然而……

我想指出的是,即使在调用运算符++函数的情况下,如果函数得到内联,编译器将能够优化掉临时函数。由于操作符++通常很短,并且经常在头文件中实现,因此它很可能被内联。

因此,出于实际目的,这两种形式的性能之间可能没有太大差异。然而,我总是喜欢预增量,因为它似乎更好地直接表达我想说的,而不是依赖于优化器来解决它。

此外,给优化器更少的任务可能意味着编译器运行得更快。

我可以想到一种情况,后缀比前缀增量慢:

想象一个寄存器a的处理器被用作累加器,它是许多指令中使用的唯一寄存器(一些小型微控制器实际上是这样的)。

现在想象一下下面的程序和它们转换成一个假设的程序集:

前缀增量:

a = ++b + c;

; increment b
LD    A, [&b]
INC   A
ST    A, [&b]

; add with c
ADD   A, [&c]

; store in a
ST    A, [&a]

后缀增加:

a = b++ + c;

; load b
LD    A, [&b]

; add with c
ADD   A, [&c]

; store in a
ST    A, [&a]

; increment b
LD    A, [&b]
INC   A
ST    A, [&b]

注意b的值是如何被强制重新加载的。使用前缀增量,编译器可以只增加值并继续使用它,可能避免重新加载它,因为所需的值在增量之后已经在寄存器中。然而,使用后缀增量,编译器必须处理两个值,一个是旧值,一个是增加的值,正如我上面所示,这会导致更多的内存访问。

当然,如果增量的值没有被使用,比如单个i++;语句,编译器可以(并且确实)简单地生成一个增量指令,而不管后缀或前缀的使用。


As a side note, I'd like to mention that an expression in which there is a b++ cannot simply be converted to one with ++b without any additional effort (for example by adding a - 1). So comparing the two if they are part of some expression is not really valid. Often, where you use b++ inside an expression you cannot use ++b, so even if ++b were potentially more efficient, it would simply be wrong. Exception is of course if the expression is begging for it (for example a = b++ + 1; which can be changed to a = ++b;).

摘自Andrew Koenig的《效率与意图》:

首先,++i是否比i++更有效还不明显,至少在涉及整型变量时是这样。

和:

所以人们应该问的问题不是这两种操作中哪一种更快,而是这两种操作中哪一种更准确地表达了你想要完成的事情。我认为,如果你不使用表达式的值,永远没有理由使用i++而不是++ I,因为永远没有理由复制一个变量的值,增加变量,然后扔掉拷贝。

因此,如果没有使用结果值,则使用++ I。但不是因为它更有效,而是因为它正确地表达了我的意图。

参考Scott Meyers的《更有效的c++第六条:区分增减操作的前缀和后缀形式》。

对于对象,尤其是对于迭代器,前缀版本总是优于后缀版本。

原因是,如果你看一下操作符的调用模式。

// Prefix
Integer& Integer::operator++()
{
    *this += 1;
    return *this;
}

// Postfix
const Integer Integer::operator++(int)
{
    Integer oldValue = *this;
    ++(*this);
    return oldValue;
}

看看这个例子,很容易看出前缀操作符总是比后缀操作符更有效率。因为需要在临时对象中使用后缀。

这就是为什么当你看到使用迭代器的例子时,他们总是使用前缀版本。

但正如你所指出的,对于int型,实际上没有什么区别,因为编译器优化可以发生。

更好的答案是++i有时会更快,但绝不会变慢。

每个人似乎都认为i是一个常规的内置类型,比如int。在这种情况下,将没有可测量的差异。

然而,如果i是复型,那么你很可能会发现一个可测量的差异。对于i++,您必须在递增类之前复制它。根据复制中涉及的内容,它确实可能会变慢,因为使用++i可以只返回最终值。

Foo Foo::operator++()
{
  Foo oldFoo = *this; // copy existing value - could be slow
  // yadda yadda, do increment
  return oldFoo;
}

另一个区别是,使用++i,您可以选择返回一个引用而不是一个值。同样,根据复制对象所涉及的内容,这可能会更慢。

在现实世界中,迭代器的使用就是可能发生这种情况的一个例子。复制迭代器不太可能成为应用程序中的瓶颈,但养成使用++i而不是i++的习惯仍然是一个很好的实践,因为i++的结果不会受到影响。