C中for结构头表达式值的计算

Question

我最近一直在做 Euler 项目，我想我不妨模块化地解决这些问题，这样我就可以将这些函数添加到我的个人库中。当我将代码模块化时，我看到了一些可能效率低下的表达式:

for( ; forCounter <= limit / number1 * number1; forCounter += number1)

for( ; forCounter <= limit / number2 * number2; forCounter += number2)

for( ; forCounter <= limit / (number1 * number2) * (number1 * number2); forCounter += number1 * number2)

这些计算是只进行一次还是每次迭代都进行一次？一个接近的例子是 for 循环 header 的初始化部分中的表达式 int x = 5。它第一次被声明和初始化，但在其他迭代中它只是被分配了值。

Answer 1

是的，这是非常低效的，因为这些计算是在每次迭代中完成的(有时编译器可以优化代码，如果查看 limit 、number1 和 number2 在循环时间内保持不变)。但一般规则 - 需要在循环之前计算所有常量(在循环时间期间)表达式，而不是每次循环。所以代码必须是这样的:

ULONG n = limit / number1 * number1;
for( ; forCounter <= n; forCounter += number1) { ...}

ULONG m = number1 * number2, n  = limit / m * m;
for( ; forCounter <= n; forCounter += m) { ... }

编辑

如果 limit , number1 和 number2 是常数值例如

#define limit 999
#define number1 3
#define number2 5

limit/number1 * number1 也是常量表达式，在编译时计算。在这种情况下

for( ; forCounter <= limit / number1 * number1; forCounter += number1)

绝对正常有效。

但是如果他们像这样变量:

ULONG limit, number1, number2;

limit/number1 * number1 可以在每次迭代时重新计算。这取决于编译器、优化和声明 limit, number1, number2 的位置(在全局范围内或在函数中局部)——这个变量是否可以在循环时间内更改。这可能是自动优化的，但不能保证。最好总是通过 self 直接优化代码