如果不使用结果值,i++和++i之间是否有性能差异?
当前回答
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。
其他回答
我已经阅读了这里的大部分答案和许多评论,我没有看到任何一个我能想到的实例,在哪里i++比++ I更有效(也许令人惊讶的是- I比I更有效)。这是针对DEC PDP-11的C编译器!
PDP-11的汇编指令用于寄存器的前减和后增,但没有相反的指令。这些指令允许任何“通用”寄存器用作堆栈指针。所以如果你使用像*(i++)这样的东西,它可以被编译成一个汇编指令,而*(++i)不能。
这显然是一个非常深奥的例子,但它确实提供了后增量更有效的例外(或者我应该说曾经,因为现在对PDP-11 C代码的需求并不多)。
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。
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。
简短的回答:
i++和++i在速度上没有任何区别。一个好的编译器不应该在这两种情况下生成不同的代码。
长一点的回答:
其他答案都没有提到的是,++i和i++之间的区别只在它所找到的表达式中有意义。
对于for(i=0;我< n;i++), i++在它自己的表达式中是单独的:在i++之前有一个序列点,在它之后有一个。因此,生成的唯一机器码是“将i增加1”,并且它是如何与程序的其余部分进行排序的。所以如果你把它改成前缀++,这一点关系都没有,你仍然会得到机器代码“将i增加1”。
++i和i++之间的差异只在数组[i++] = x;与数组[++i] = x;有些人可能会争辩说,后缀在这样的操作中会更慢,因为i所在的寄存器稍后必须重新加载。但是请注意,编译器可以自由地以任何它喜欢的方式对你的指令进行排序,只要它不像C标准所说的那样“破坏抽象机器的行为”。
所以当你假设数组[i++] = x;被翻译成机器代码为:
将i的值存储在寄存器A中。 存储寄存器B中数组的地址。 将A和B相加,将结果存储在A中。 在这个由A表示的新地址上,存储x的值。 在寄存器A //中存储i的值是低效的,因为这里有额外的指令,我们已经做过一次了。 增量寄存器A。 在i中存储寄存器A。
编译器也可以更有效地生成代码,例如:
将i的值存储在寄存器A中。 存储寄存器B中数组的地址。 添加A和B,将结果存储在B中。 增量寄存器A。 在i中存储寄存器A。 ... //其余的代码。
只是因为作为一个C程序员,你被训练成认为后缀++发生在结尾,所以机器代码不需要以这种方式排序。
所以在C语言中,前缀++和后缀++没有区别。现在,作为一个C程序员,你应该知道的是,有些人在某些情况下不一致地使用前缀,而在其他情况下不一致地使用后缀,没有任何理由。这表明他们不确定C语言是如何工作的,或者他们对这门语言的了解不正确。这总是一个不好的迹象,它反过来表明他们在他们的程序中做出了其他有问题的决定,基于迷信或“宗教教条”。
“前缀++总是更快”确实是一个错误的教条,在准C程序员中很常见。
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。