关于 i++ 和 ++i 在C++中的效率问题

关于 i++ 和 ++i 在C++中的效率问题

2008-10-28 01:27

• 问题内容：关于 i++ 和 ++i 在C++中的效率问题
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  单独的一句 i++ 或 ++i 作用是一样的，不少书上都说推荐写成 ++i 的形式，却从来没说明道理。 
  为什么要推荐写成 ++i 呢？ 
  
  --------------------------------------------------------------- 
  
  i++; // 有一个临时变量 
  ++i; // 无临时变量 
  --------------------------------------------------------------- 
  
  收的一篇文章： 
  //////////////////////////////////////////////////////////////////// 
  
  for ( int i = 0; i < 100; i++ ) 
  { 
       /* ………… */ 
  } 
  
  
  但是很少有人想过代码背后隐藏的问题。读过STL源代码的人，都会对下面的代码一定很熟悉。 
  
  
  template inline 
  _OI copy( _II _F, _II _L, _OI _X ) 
  { 
       for ( ; _F != _L; ++_X, ++_F ) 
           *_X = *_F; 
       return (_X); 
  } 
  // 摘自Visual C++ 6.0 STL实现，文件：xutility。 
  
  
  
  为什么它不写成 
  
  
  template inline 
  _OI copy( _II _F, _II _L, _OI _X ) 
  {for ( ; _F != _L; _X++, _F++ ) 
       *_X = *_F; 
       return (_X); 
  } 
  
  
  看完这篇文章，你就可以知道这样写的理由。 
  
  C++是一种非常强大的语言，它赋予了它的使用者和他的创建者相同的权力。每一个内在的数据类型所支持的操作，你几乎都可以为自己定义的类型实现。运算符重载是其中的重要组成部分。 
  
  对于一个类CInt的运算符（这里只讨论加法），我们一般会这样实现： 
  
  
  class CInt 
  { 
  public: 
       CInt& operator ++(); 
       CInt operator ++( int ); 
       CInt& operator +=( const CInt& that ); 
  }; 
  
  CInt operator +( const CInt& this, const CInt& that ); 
  
  
  其中，CInt& operator ++();对应于++i;(如果i是CInt的一个实例，下同)返回引用的原因是因为在C++里，++i的 结果应该是一个左值。对这个函数的调用，除了运算本身以外，并没有什么开销。（除了隐含的this以外，无传递参数，只有一个引用返回值，所以没有新的实 例被创建） 
  CInt operator ++( int ); 对应于i++;那个int是无意义的，只是为了把前缀运算和后缀运算区分开。返回变量（而 不是引用）的原因是因为在C++里，i++的结果应该是一个右值，并且是i在没有加之前的值（所以不能返回它的const引用）。在这个函数中，会创建一 个临时变量，并把它作为返回值拷贝给调用者。 
  CInt& operator +=( const CInt& that );对应于i = i + j;传递一个参数，从 理论上来说，它的开销和++I的开销是一样的，但是，如果你只是要对类的实例加一的话，应该用++I，因为那个函数可能为加一而特别优化过。（具体可以参 见实例） 
  CInt operator +( const CInt& this, const CInt& that );对应于k = i + j;这个函数的开销与i++相同，但是要注意的是，i++可能为加一而优化的。 
  
  为了能够显著的测出各个函数的具体效率，我使用了一个非常"大"的类，CVector，一个65536维的整型向量。测试结果为： 
  
  Another += One : 4326 
  Another++ : 9274 
  Another = Another + One : 9223 
  ++Another : 2153 
  
  可以看出，同样是加一，++i可以比i++快很多。 
  
  当然，编译器的优化也很重要，在某些情况下，编译器可以将i++的速度优化到和++i一样。但是，为什么不直接写出++i呢？这样可以保证在任何情况下都能获得较快的执行速度，而不是去依赖于编译器的优化。（至少，Visual C++ 6.0是不支持的）