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前言

??我在《華為 C 語言編程規范》中看到了這個：當使用多重循環時，應該將最忙的循環放在最內層。如下圖：

??由上述很簡單的偽代碼可以看到，推薦使用的方式是：外小內大的方式。也就是內層循環是最忙的。

??然后我又在另外一份編程規范手冊中，看到了類似的要求，如下圖：

??看到了這個小技巧之后，我迫不及待的分享給我的小伙伴，后來閑下來的時候，就想自己做個測試，驗證一下是否真的是這樣。

Ubuntu 測試

??使用 Ubuntu 14.04 的系統進行測試，基本信息如下：

• 系統版本：Ubuntu14.04

• gcc 版本：4.8.2

??我使用了兩份不同的代碼文件進行測試，第一份是 外大內小 的代碼，如下：

#include <iostream>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/time.h>#include <unistd.h> using namespace std; int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;gettimeofday(&tv, NULL); // 獲取當前時間 ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計算當前起始時間 cout << "start time = " << ulStartTime << endl; // 打印顯示 for(unsigned int i = 0; i < 1000000; i++) // 測試代碼 { for(int j = 0; j < 100; j++) { } } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計算結束時間 cout << "end time = " << ulEndTime << endl; // 打印結束時間 cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl; // 計算時間差值 微秒 us}

??執行上述代碼，運行結果如下，耗時：165280us

??接著，我又準備了另外一份 外小內大 的代碼，對比只是調換了 for 循環內外層的循環次數而已，如下：

#include <iostream>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/time.h>#include <unistd.h> using namespace std; int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;gettimeofday(&tv, NULL); ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "start time = " << ulStartTime << endl; for(int i = 0; i < 100; i++) { for(unsigned int j = 0; j < 1000000; j++) {} } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "end time = " << ulEndTime << endl; cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl;}

??上述代碼的執行結果如下，耗時：155960us

??對比上述兩份代碼的運行結果，可以很明顯的看到，外小內大效率更高一點！

??不過，你以為這就結束了嗎？

樹莓派測試

??手邊剛好有一臺樹莓派，前段時間剛安裝了最新的官方系統，就想著拿來做一下測試，基本信息如下：

• 樹莓派系統版本：buster

• g++ 版本：8.3.0

??測試代碼與在 Ubuntu 上運行的代碼保持一致，這里就不重復貼代碼了，只看一下運行結果。

??下邊這個是 外大內小 的，運行結果如下，耗時：1214569us

??這個是 外小內大 的，運行結果如下，耗時：1345193us

??完了，可以很明顯的看到，外大內小 的運行效率要更高一點。

問題分析

??我也是有點蒙逼的，不知道為啥會出現截然相反的情況，對比兩個系統版本，硬件設備來看，推測原因有如下幾種可能：

• 處理器架構不同

• • Ubuntu 是安裝在 win10 臺式機上的虛擬機中，所使用的硬件應該為臺式機的硬件（處理器等）；而臺式機的硬件是英特爾的 X86 架構的處理器。

  • 樹莓派使用的硬件平臺，是一個 ARM 架構的芯片，具體可以參考圖片：

圖片來源：樹莓派實驗室

• gcc 版本不同，在剛開始操作的時候，也詳細的列出了當前程序使用的環境

• • Ubuntu14.04 中 gcc ?版本為：4.8.2

  • 樹莓派中 gcc 版本為：8.3.0

??目前能想到的差異就這么多，其他的暫時還不知道，難道這個就是運行在 X86 平臺和 ARM 平臺的區別之一？更多的更深入的研究還有待后續學習研究才能知道。今天的討論就到這里為止吧！

總結

在 X86 架構平臺下，外小內大效率較高；

由于參考的規范手冊，可能是用于服務器開發，而服務器仍然是 X86 架構的處理器居多，因此 for 循環的多重循環規則較適用；

需要考慮在嵌入式等 ARM 平臺下，此規則是否同樣適用，是否還有其他應用場景限制等？歡迎私信/加我好友一起討論~

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的多重 for 循环，如何提高效率？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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