使用三元语句作为条件的 for 循环对编译器有何影响？

Question

您可以制作一个使用 boolean 和三元组向前或向后切换的for循环，而不是使用具有相同printf语句的两个不同循环。

为什么这种形式不好？ 因为读不懂？ 无论如何，编译器会产生两个不同的循环吗？

只是好奇这对编译结果意味着什么。

例子：

for (int i = (forward == true ? 0 : 10);
    (forward == true ? i <= 10 : i >= 0);
    (forward == true ? ++i : --i))
    printf(" %d", i);

代替：

// Forward
for (int i = 0; i <= 10; ++i)
    printf(" %d", i);

// Backward
for (int i = 10; i >= 0; --i)
    printf(" %d", i);

我得到了这个有趣的建议：

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf(" %d", (forward ? i : 9-i));
  }

使用 Godbolt 检查汇编代码后，编译器可能会进行一个（复杂的）或两个（简化的）循环。

Answer 1

为什么这种形式不好？ 因为读不懂？

是的，这很糟糕，因为它不可读。

C 不需要一个或两个不同的循环。 发出的代码是一个实现定义的问题。

通常，通过此类微优化，请考虑：

• 清晰度 - for (int i = (forward == true? 0: 10);...选择很糟糕。

• 维护。

• 过早的优化真的是万恶之源吗？ .

节省您宝贵的时间来处理更大的问题。

Answer 2

C 在允许和评估表达式的方式上几乎是完全通用的，因此您几乎可以将任何您想要的 jawbreaker 表达式放入for循环的任何（或所有三个）控制表达式（或 C 期望表达式的任何其他地方），它应该工作。

我在for循环标头中使用了?: ，尽管正如其他答案所建议的那样，它很快就会变得不可读。

如果我必须像您询问的那样编写一个通用的向上或向下循环，我可能会这样做：

int start, end, dir;

if(forward) {
    start = 0;
    end = 10;
    dir = +1;
} else {
    start = 10;
    end = 0;
    dir = -1;
}

for(int i = start; i != end; i += dir) {
    …
}

对于我们在此处讨论的任何循环（您最初询问的循环或任何答案中的循环），性能可能几乎相同。 像这样的细节从来都不重要，而且随着 CPU 速度越来越快，编译器的优化越来越积极，它们在今天的影响就更小了。 与往常一样，如果您真的很在意，则必须进行仔细的测量，和/或检查生成的汇编代码。 人类在此级别上对性能的预测很少准确或有用。

Answer 3

您现有的代码可以大大简化：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main(void) {
    bool forward = false;
    for (int i = 10*!forward; i <= 10 && i >= 0; i += 2*forward - 1)
    {
        printf(" %d\n", i);
    }
    return 0;
}

• int i = 10*!forward ：将i设置为0或10 ，具体取决于forward
• i <= 10 && i >= 0 ：继续，只要i在0和10之间
• i += 2*forward - 1 ：更新i +1或-1 ，取决于forward

当forward设置为false时，循环输出：

 10
 9
 8
 7
 6
 5
 4
 3
 2
 1
 0

当forward设置为true时，相同的循环输出：

 0
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10

我相信这就是你想要的？

同一个循环的行为可能是 go，这取决于forward:= [true | false] forward:= [true | false]

Answer 4

编译器处理复杂性的能力远胜于人类。 是的，第一个例子很难阅读。

非常本着@SteveSummit 给出的答案的精神，可以在循环外明确指定边界和“方向”。

以下替代方案“知道”将至少打印一个值。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main( void ) {
    bool forward = false;
    int st = 0, inc = 1, end = 10;
    if( !forward ) st = 10, inc = -1, end = 0;
    do printf( " %d", st ); while( (st += inc) != (end + inc) );
    return 0;
}

 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0