如果在循环条件下使用，将多次计算 strlen

Will strlen be calculated multiple times if used in a loop condition?

本文关键字：计算 strlen 循环 条件下 如果      更新时间：2023-10-16

我不确定以下代码是否会导致冗余计算，还是特定于编译器？

for (int i = 0; i < strlen(ss); ++i)
{
    // blabla
}

每次i增加时都会计算strlen()吗？

是的，strlen()将在每次迭代中进行评估。在理想情况下，优化器可能会推断出值不会改变，但我个人不会依赖它。

我会做类似的事情

for (int i = 0, n = strlen(ss); i < n; ++i)

或可能

for (int i = 0; ss[i]; ++i)

只要字符串在迭代期间不会改变长度。如果可能，那么您需要每次都调用strlen()，或者通过更复杂的逻辑来处理它。

是的，每次使用循环时。然后它每次都会计算字符串的长度。所以像这样使用它：

char str[30];
for ( int i = 0; str[i] != ''; i++)
{
//Something;
}

在上面的代码中，str[i]每次循环开始循环时，仅在位置i验证字符串中的一个特定字符，因此它将占用更少的内存并且效率更高。

有关详细信息，请参阅此链接。

在下面的代码中，每次循环运行时，strlen都会计算整个字符串的长度，效率较低，占用更多时间并占用更多内存。

char str[];
for ( int i = 0; i < strlen(str); i++)
{
//Something;
}

一个好的编译器可能不会每次都计算它，但我认为你不能确定，每个编译器都会这样做。

除此之外，编译器还必须知道strlen(ss)不会更改。仅当ss在循环中未更改for时才如此。

例如，如果您在循环中使用ss for但未将ss -参数声明为 const ，则编译器甚至无法知道循环中ss没有更改，并且必须在每次迭代中计算strlen(ss)。

如果ss属于const char *类型，并且您没有在循环中丢弃const，则如果打开优化，编译器可能只会调用strlen一次。但这肯定不是可以指望的行为。

您应该将strlen结果保存在一个变量中，并在循环中使用此变量。如果您不想创建额外的变量，具体取决于您正在执行的操作，您可能会侥幸反转循环以向后迭代。

for( auto i = strlen(s); i > 0; --i ) {
  // do whatever
  // remember value of s[strlen(s)] is the terminating NULL character
}

形式上是的，每次迭代都会调用strlen()。

无论如何，我不想否定存在一些聪明的编译器优化的可能性，这将优化第一个之后对 strlen（） 的任何连续调用。

整个谓词代码将在 for 循环的每次迭代中执行。为了记住strlen(ss)调用的结果，编译器至少需要知道

  1. 该功能strlen没有副作用
  2. ss指向的内存在循环期间不会改变

编译器不知道这两件事，因此无法安全地记住第一次调用的结果

是的。 每次 i 增加时都会计算 strlen

。

如果你没有在循环中更改 ss，则意味着它不会影响逻辑，否则会影响。

使用以下代码更安全。

int length = strlen(ss);
for ( int i = 0; i < length ; ++ i )
{
 // blabla
}

是的，strlen(ss)将计算每次迭代的长度。如果您以某种方式增加ss并增加i;会有无限循环。

是的，每次计算循环时都会调用 strlen() 函数。

如果你想提高效率，那么永远记住将所有内容保存在局部变量中......这需要时间，但它非常有用..

您可以使用如下代码：

String str="ss";
int l = strlen(str);
for ( int i = 0; i < l ; i++ )
{
    // blablabla
}

是的，每次代码运行时都会计算strlen(ss)。

现在不常见，但 20 年前在 16 位平台上，我推荐这个：

for ( char* p = str; *p; p++ ) { /* ... */ }

即使您的编译器在优化方面不是很聪明，上面的代码也可以产生良好的汇编代码。

是的。测试不知道 ss 不会在循环内更改。如果你知道它不会改变，那么我会写：

int stringLength = strlen (ss); 
for ( int i = 0; i < stringLength; ++ i ) 
{
  // blabla 
}

啊，即使在理想情况下，它也会该死！

截至今天（2018 年 1 月），以及 gcc 7.3 和 clang 5.0，如果您编译：

#include <string.h>
void bar(char c);
void foo(const char* __restrict__ ss) 
{
    for (int i = 0; i < strlen(ss); ++i) 
    {
        bar(*ss);
    }
}

因此，我们有：

  • ss是一个常量指针。
  • ss标记为__restrict__
  • 循环体不能以任何方式接触ss指向的内存（好吧，除非它违反了__restrict__）。

尽管如此，两个编译器都会执行该循环的每次迭代strlen()。了不起。

这也意味着@Praetorian和@JaredPar的典故/一厢情愿的想法不会成功。

是的，简单来说。在极少数情况下，编译器希望这样做，如果它发现ss根本没有进行任何更改，则将其作为优化步骤。但在安全的情况下，您应该将其视为是的。在某些情况下，例如在multithreaded和事件驱动的程序中，如果您将其视为否，它可能会出错。安全运行，因为它不会过多地提高程序复杂性。

是的。

strlen()每次i增加且未优化时计算。

下面的代码显示了为什么编译器不应该优化strlen()。

for ( int i = 0; i < strlen(ss); ++i )
{
   // Change ss string.
   ss[i] = 'a'; // Compiler should not optimize strlen().
}

我们可以很容易地测试它：

char nums[] = "0123456789";
size_t end;
int i;
for( i=0, end=strlen(nums); i<strlen(nums); i++ ) {
    putchar( nums[i] );
    num[--end] = 0;
}
循环

条件在每次重复后，在重新启动循环之前进行评估。

还要注意用于处理字符串长度的类型。它应该是size_t在 STDIO 中被定义为unsigned int。比较并将其转换为int可能会导致一些严重的漏洞问题。

好吧，我注意到有人说它默认由任何"聪明"的现代编译器进行优化。顺便看看没有优化的结果。我试过：最小的C代码： 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
 char *s="aaaa";
 for (int i=0; i<strlen(s);i++)
  printf ("a");
 return 0;
}

我的编译器： g++ （Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5） 4.6.3
用于生成汇编代码的命令：g++ -S -masm=Intel test.cpp 

Gotten assembly code at the output:
    ...
    L3:
mov DWORD PTR [esp], 97
call    putchar
add DWORD PTR [esp+40], 1
    .L2:
     THIS LOOP IS HERE
    **<b>mov    ebx, DWORD PTR [esp+40]
mov eax, DWORD PTR [esp+44]
mov DWORD PTR [esp+28], -1
mov edx, eax
mov eax, 0
mov ecx, DWORD PTR [esp+28]
mov edi, edx
repnz scasb</b>**
     AS YOU CAN SEE it's done every time
mov eax, ecx
not eax
sub eax, 1
cmp ebx, eax
setb    al
test    al, al
jne .L3
mov eax, 0
     .....

详细阐述Prætorian的答案，我推荐以下内容：

for( auto i = strlen(s)-1; i > 0; --i ) {foo(s[i-1];}
  • auto因为您不想关心 strlen 返回哪种类型。C++11 编译器（例如 gcc -std=c++0x ，不完全C++11，但自动类型有效）将为您做到这一点。
  • i = strlen(s)因为您想与0进行比较（见下文）
  • i > 0因为与 0 的比较比与任何其他数字的比较（略）快。

缺点是您必须使用 i-1 才能访问字符串字符。

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