【程序语言】程序循环的那些事儿

本文主要是介绍【程序语言】程序循环的那些事儿，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

我一直认为循环是程序的发动机，所以决定深入探究一下循环的那些事儿！

下面我们研究一下循环的写法和效率：

背景是这假设有一个存放20个元素的数组int arr[20]，我们想对它进行求和，也就arr[0]+arr[1]+…… 好的，在这个简单的背景下，我们开始我们的探索吧！

1.第一个富有建设性的版本诞生了，她是那么的直观，那么的整洁，嘻嘻：

     int sum = 0;
sum =  arr[0]  +arr[1]  +arr[2]  +arr[3]
+arr[4]  +arr[5]  +arr[6]  +arr[7]
+arr[8]  +arr[9]  +arr[10] +arr[11]
+arr[12] +arr[13] +arr[14] +arr[15]
+arr[16] +arr[17] +arr[18] +arr[19];

也许你觉得最初级的程序员都不会写出这样的代码的，但请不要鄙视这种写法！真的，也许某一天你会喜欢上这个版本的！

2.第二个版本是百分之80的程序员都会这么写的一种最普通的写法：

     int sum=0;
for(int i=0; i<20; i++)
{    sum += arr[j];    }

这个版本是不是忒熟悉，忒顺眼，忒良好，忒精简。嘿嘿，也忒普通！

3.第三个版本来自第二个版本的改良。什么？第二个还可以改良，骗人吧！没骗你：

    int sum=0;
for(int i=0; i<20; ++i)
{    sum += arr[i];    }

神啊，请问这也叫改良吗？几乎没动过嘛！错，i++改成了++i。这也叫改良吗？当然算改良，要不，你自己测测效率就知道了。

4.第四个版本来自C++版本的指针，其他语言不用担心，其实语言编译器也用指针的，嘿嘿。

     int sum=0;
for(int i=0; i<20; ++i)
{   sum += *(arr+i);  }

用指针有什么好的？因为 arr[i] 会被翻译成 *( arr + i*sizeof(int) ) ，有差别吗？当然有啦。但是这是在古老的编译器中，现代流行的编译器中，其实有优化过了，arr[i]和* (arr+i)基本没区别了！

5.最后的一个版本来自元编程(metaprogramming)，编译型语言在理论上支持元编程。现在貌似Ruby也支持元编程，但这里还是以C++为例子好了，大家熟悉点儿嘛。

     template <int Dim,typename T>
struct Sum{
static T sum(T *arr){
return (*arr) + Sum<Dim-1,T>::sum(arr+1);
};
};
template<typename T>
struct Sum<1,T>{
static T sum(T *arr){
return *arr;
};
};
int sum = Sum<20,int>::sum(arr);

你骗人这算什么熟悉！！！呵呵，有不熟悉，才有熟悉嘛！这是一种挖掘编译器潜力的编程方法，是一种用来生成代码的编程方式。例如这个版本的求和，你不要以为她调用了任何函数，其实她和第一个版本是一摸一样的，编译器会自动将代码展开到第一个版本的形式。

现在，是时候看看这五个版本的循环有什么区别了。为保证公平，我对每段代码都循环执行1,000,000,000次，下面就是我们期待良久的结果了：

第一次第二次第三次第四次

版本1：0 0 0 0

版本2：8290 8180 8200 8250

版本3：8090 8160 8070 8234

版本4：8252 8140 8050 8460

版本5：10 0 0 0

嘻嘻，看结果什么感觉，说过不要轻视第一个版本吧，你真有可能什么时候需要她呢！i++和++i还是有区别的哦！至少我测试了很多次，一直都是++i快那么一点儿，虽然不多。第5个元编程版本什么感受呢？

结论：

1.不要轻视那些最直观的傻瓜式编程，或许计算机本身最擅长的就是这个！

2.i++和++i还是有区别的，有兴趣可以看看左值和右值的区别，另外i++和i++还涉及到一个中间变量问题。