这是一位高级经理在面试时问的问题。
哪个更快?
while(1) {
// Some code
}
or
while(2) {
//Some code
}
我说过两者具有相同的执行速度，因为while中的表达式最终应求值为true或false。在这种情况下，两者都求值为true，并且while条件中没有额外的条件指令。因此，两者将具有相同的执行速度，我更喜欢while(1)。
但面试官自信地说: “检查你的基本知识。While(1)比While(2)快。” (他不是在试探我的信心)
这是真的吗?
请参见:“for(;;)”是否比“while (TRUE)”快?如果不是，人们为什么要使用它?
当前回答
关于这个问题的另一个答案是，看看你是否有勇气告诉你的经理他/她错了!以及你能多温柔地交流。
我的第一直觉是生成汇编输出，向管理器显示任何像样的编译器都应该照顾它，如果它不这样做，你将提交它的下一个补丁:)
其他回答
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).
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:
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。
因为回答这个问题的人希望得到最快的循环，所以我的回答是，两者都是同样地编译成相同的汇编代码，正如在其他答案中所述。不过，你可以用“循环展开”向面试官建议;一个do {} while循环而不是while循环。
谨慎:您需要确保循环至少总是运行一次。
循环内部应该有一个中断条件。
同样，对于这种循环，我个人更喜欢使用do {} while(42)，因为除了0之外，任何整数都可以完成这项工作。
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。
为了这个问题，我应该补充一点，我记得C委员会的Doug Gwyn写过，一些早期的C编译器如果没有优化器通道，会在汇编中生成一个while(1)的测试(相比之下，For(;;)没有它)。
我会给出这个历史笔记来回答面试官，然后说，即使我对任何编译器这样做感到非常惊讶，编译器也可以这样做:
没有优化器，通过编译器生成while(1)和while(2)测试 通过优化器传递，编译器被指示优化(无条件跳转)，而(1)，因为它们被认为是惯用的。这将使while(2)只剩下一个测试，从而导致两者之间的性能差异。
当然，我要向面试官补充的是，不考虑while(1)和while(2)相同的结构是低质量优化的标志，因为它们是等效的结构。
