i++,i--執行效率

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作者聯繫方式：李先靜 <xianjimli at hotmail dot com>

昨天同事問了我一個問題，有兩個循環語句：

for(i = n; i > 0; i--)
{
…
}

for(i = 0; i < n; i++)
{
…
}

爲什麼前者比後者快?

我當時的解釋是：

i–操作本身會影響CPSR(當前程序狀態寄存器)，CPSR常見的標誌有N(結果爲負), Z(結果爲0)，C（有進位），O（有溢出）。i > 0，可以直接通過Z標誌判斷出來。

i++操作也會影響CPSR(當前程序狀態寄存器)，但隻影響O（有溢出）標誌，這對於i < n的判斷沒有任何幫助。所以還需要一條額外的比較指令，也就是說每個循環要多執行一條指令。

(這是五年前tjww告訴我的，當時他在AVR上寫一個LCD驅動程序，使用後者LCD會閃爍，使用前者則沒有問題。)

爲了確認我的理解是正確的，做了個實驗：

int loop_dec(int n)
{
    int i = 0;
    int v = 0;

    for(i = n; i > 0; i--)
        v +=i;

    return v;
}

int loop_inc(int n)
{
    int i = 0;
    int v = 0;

    for(i = 0; i < n; i++)
        v +=i;

    return v;
}

用arm-linux-gcc編譯，然後反彙編：

i--的循環條件：
  4c:   e51b3014        ldr     r3, [fp, #-20]
  50:   e3530000        cmp     r3, #0  ; 0x0
  54:   cafffff5        bgt     30 

i++的循環條件：
  b8:   e51b3018        ldr     r3, [fp, #-24]
  bc:   e1520003        cmp     r2, r3
  c0:   bafffff4        blt     98 

結果和我想象的並不一樣，這是怎麼回事呢？我想可能因爲沒有加優化選項，於是加上-O選項，結果變爲：

i--的循環條件：
  14:   e2500001        subs    r0, r0, #1      ; 0x1
  18:   1afffffc        bne     10 

i++的循環條件：
  3c:   e2833001        add     r3, r3, #1      ; 0x1
  40:   e1500003        cmp     r0, r3
  44:   1afffffb        bne     38 

這下沒錯了，果然少一個cmp指令。