它们是相等的。

根据规范，任何不为0的都被认为是真的，所以即使没有任何优化，一个好的编译器也不会生成任何代码 For while(1) or while(2)。编译器将生成一个简单的检查!= 0。

我能想到为什么while(2)会更慢的唯一原因是:

代码将循环优化为 2 . CMP eax 当减法发生时，你实际上是在减法 A. 00000000 - 00000010 CMP eax, 2 而不是 B. 00000000 - 00000001 CMP eax, 1

CMP只设置标志，不设置结果。所以对于最低有效位，我们知道b是否需要借位，而对于a，你必须做两次减法才能得到借位。

你的解释很正确。这似乎是一个在技术知识之外考验你自信的问题。

顺便说一下，如果你回答了

这两段代码同样快，因为它们都需要无限长的时间来完成

面试官会说

但是虽然(1)每秒可以做更多的迭代;你能解释一下原因吗?(这是无稽之谈;再次考验你的信心)

所以，通过像你那样回答，你节省了一些时间，否则你会浪费在讨论这个糟糕的问题上。

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下面是编译器在我的系统(MS Visual Studio 2012)上生成的示例代码，优化关闭:

yyy:
    xor eax, eax
    cmp eax, 1     (or 2, depending on your code)
    je xxx
    jmp yyy
xxx:
    ...

打开优化后:

xxx:
    jmp xxx

因此生成的代码是完全相同的，至少在优化编译器中是如此。

也许面试官是故意问这个愚蠢的问题，想让你回答3点:

基本的推理。这两个循环都是无限的，很难谈论性能。 关于优化级别的知识。他想听听你的意见，如果你让编译器为你做任何优化，它会优化条件，特别是如果块不是空的。 了解微处理器架构。大多数架构都有一个特殊的CPU指令用于与0进行比较(但不一定更快)。

这两个循环都是无限的，但我们可以看到哪个循环每次迭代需要更多的指令/资源。

使用gcc，我编译了以下两个程序，以不同的优化级别进行汇编:

int main(void) {
    while(1) {}
    return 0;
}

int main(void) {
    while(2) {}
    return 0;
}

即使没有优化(-O0)，两个程序生成的程序集也是相同的。因此，两个循环之间没有速度差异。

作为参考，下面是生成的程序集(使用gcc main.c -S -masm=intel并带有优化标志):

o0:

    .file   "main.c"
    .intel_syntax noprefix
    .def    __main; .scl    2;  .type   32; .endef
    .text
    .globl  main
    .def    main;   .scl    2;  .type   32; .endef
    .seh_proc   main
main:
    push    rbp
    .seh_pushreg    rbp
    mov rbp, rsp
    .seh_setframe   rbp, 0
    sub rsp, 32
    .seh_stackalloc 32
    .seh_endprologue
    call    __main
.L2:
    jmp .L2
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

o1群:

    .file   "main.c"
    .intel_syntax noprefix
    .def    __main; .scl    2;  .type   32; .endef
    .text
    .globl  main
    .def    main;   .scl    2;  .type   32; .endef
    .seh_proc   main
main:
    sub rsp, 40
    .seh_stackalloc 40
    .seh_endprologue
    call    __main
.L2:
    jmp .L2
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

-O2和-O3(相同输出):

    .file   "main.c"
    .intel_syntax noprefix
    .def    __main; .scl    2;  .type   32; .endef
    .section    .text.startup,"x"
    .p2align 4,,15
    .globl  main
    .def    main;   .scl    2;  .type   32; .endef
    .seh_proc   main
main:
    sub rsp, 40
    .seh_stackalloc 40
    .seh_endprologue
    call    __main
.L2:
    jmp .L2
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

事实上，为循环生成的程序集对于每个级别的优化都是相同的:

 .L2:
    jmp .L2
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

重要的部分是:

.L2:
    jmp .L2

我不太懂汇编，但这显然是一个无条件循环。jmp指令无条件地将程序重置回. l2标签，甚至不将值与true进行比较，当然，它会立即再次这样做，直到程序以某种方式结束。这直接对应于C/ c++代码:

L2:
    goto L2;

编辑:

有趣的是，即使没有优化，下面的循环都在汇编中产生完全相同的输出(无条件jmp):

while(42) {}

while(1==1) {}

while(2==2) {}

while(4<7) {}

while(3==3 && 4==4) {}

while(8-9 < 0) {}

while(4.3 * 3e4 >= 2 << 6) {}

while(-0.1 + 02) {}

甚至令我惊讶的是:

#include<math.h>

while(sqrt(7)) {}

while(hypot(3,4)) {}

对于用户定义函数，事情变得更加有趣:

int x(void) {
    return 1;
}

while(x()) {}

#include<math.h>

double x(void) {
    return sqrt(7);
}

while(x()) {}

At -O0, these two examples actually call x and perform a comparison for each iteration.

First example (returning 1):

.L4:
    call    x
    testl   %eax, %eax
    jne .L4
    movl    $0, %eax
    addq    $32, %rsp
    popq    %rbp
    ret
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

Second example (returning sqrt(7)):

.L4:
    call    x
    xorpd   %xmm1, %xmm1
    ucomisd %xmm1, %xmm0
    jp  .L4
    xorpd   %xmm1, %xmm1
    ucomisd %xmm1, %xmm0
    jne .L4
    movl    $0, %eax
    addq    $32, %rsp
    popq    %rbp
    ret
    .seh_endproc
    .ident  "GCC: (tdm64-2) 4.8.1"

However, at -O1 and above, they both produce the same assembly as the previous examples (an unconditional jmp back to the preceding label).

TL;DR

Under GCC, the different loops are compiled to identical assembly. The compiler evaluates the constant values and doesn't bother performing any actual comparison.

The moral of the story is:

• There exists a layer of translation between C source code and CPU instructions, and this layer has important implications for performance.
• Therefore, performance cannot be evaluated by only looking at source code.
• The compiler should be smart enough to optimize such trivial cases. Programmers should not waste their time thinking about them in the vast majority of cases.

对这个问题最有可能的解释是，面试官认为处理器会逐一检查数字的每一位，直到它达到一个非零值:

1 = 00000001
2 = 00000010

如果“is 0 ?”算法从数字的右侧开始，并且必须检查每一位直到它达到非零位，那么while(1){}循环每次迭代必须检查的比特数是while(2){}循环的两倍。

这需要一个关于计算机如何工作的非常错误的思维模型，但它确实有自己的内部逻辑。一种检查方法是询问while(-1){}或while(3){}是否同样快，或者while(32){}是否更慢。