一方（1）対 for（;;）速度の違いはありますか？

ロングバージョン...

より速いwhile (1)Perlスクリプトでの私の使用を見て、同僚が今日主張しましたfor (;;)。インタプリタが違いを最適化することを期待して、それらは同じであるべきだと私は主張しました。ループの反復と同じ数のwhileループで1,000,000,000を実行し、その間の時間を記録するスクリプトを設定しました。それほど大きな違いはありませんでした。私の同僚は、教授がwhile (1)比較1 == 1をしているfor (;;)ので、そうではないと彼が言ったと言った。C ++での100倍の反復回数で同じテストを繰り返しましたが、違いはごくわずかでした。ただし、これは、スクリプト言語と比較してコンパイルされたコードがどれだけ高速になるかを示すグラフィックの例でした。

短縮版...

抜け出すために無限ループが必要な場合に、while (1)よりも優先する理由はありますfor (;;)か？

注：質問から明確でない場合。これは、友人同士での純粋に楽しい学術的な議論でした。これは、すべてのプログラマーが悩むべき超重要な概念ではないことを認識しています。私（そして他の人も）がこの議論からいくつかのことを学んだ素晴らしい答えをすべてありがとう。

更新：前述の同僚は、以下の返答を検討しました。

埋もれる場合に備えて、ここに引用されています。

AMDアセンブリプログラマからのものです。彼は、Cプログラマ（人々）は自分のコードが非効率であることを理解していないと述べました。彼は本日言ったが、gccコンパイラーは非常に優れており、彼のような人々を廃業させた。たとえば彼は言って、while 1vs について教えてくれましたfor(;;)。私は今それを習慣から使用していますが、gccと特にインタープリターは最適化されているため、これらの両方の日に同じ操作（プロセッサーのジャンプ）を実行します。

perlでは、これらは同じオペコードになります。

$ perl -MO=Concise -e 'for(;;) { print "foo\n" }'
a  <@> leave[1 ref] vKP/REFC ->(end)
1     <0> enter ->2
2     <;> nextstate(main 2 -e:1) v ->3
9     <2> leaveloop vK/2 ->a
3        <{> enterloop(next->8 last->9 redo->4) v ->4
-        <@> lineseq vK ->9
4           <;> nextstate(main 1 -e:1) v ->5
7           <@> print vK ->8
5              <0> pushmark s ->6
6              <$> const[PV "foo\n"] s ->7
8           <0> unstack v ->4
-e syntax OK

$ perl -MO=Concise -e 'while(1) { print "foo\n" }'
a  <@> leave[1 ref] vKP/REFC ->(end)
1     <0> enter ->2
2     <;> nextstate(main 2 -e:1) v ->3
9     <2> leaveloop vK/2 ->a
3        <{> enterloop(next->8 last->9 redo->4) v ->4
-        <@> lineseq vK ->9
4           <;> nextstate(main 1 -e:1) v ->5
7           <@> print vK ->8
5              <0> pushmark s ->6
6              <$> const[PV "foo\n"] s ->7
8           <0> unstack v ->4
-e syntax OK

同様にGCCで：

#include <stdio.h>

void t_while() {
    while(1)
        printf("foo\n");
}

void t_for() {
    for(;;)
        printf("foo\n");
}

    .file   "test.c"
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "foo"
    .text
.globl t_while
    .type   t_while, @function
t_while:
.LFB2:
    pushq   %rbp
.LCFI0:
    movq    %rsp, %rbp
.LCFI1:
.L2:
    movl    $.LC0, %edi
    call    puts
    jmp .L2
.LFE2:
    .size   t_while, .-t_while
.globl t_for
    .type   t_for, @function
t_for:
.LFB3:
    pushq   %rbp
.LCFI2:
    movq    %rsp, %rbp
.LCFI3:
.L5:
    movl    $.LC0, %edi
    call    puts
    jmp .L5
.LFE3:
    .size   t_for, .-t_for
    .section    .eh_frame,"a",@progbits
.Lframe1:
    .long   .LECIE1-.LSCIE1
.LSCIE1:
    .long   0x0
    .byte   0x1
    .string "zR"
    .uleb128 0x1
    .sleb128 -8
    .byte   0x10
    .uleb128 0x1
    .byte   0x3
    .byte   0xc
    .uleb128 0x7
    .uleb128 0x8
    .byte   0x90
    .uleb128 0x1
    .align 8
.LECIE1:
.LSFDE1:
    .long   .LEFDE1-.LASFDE1
.LASFDE1:
    .long   .LASFDE1-.Lframe1
    .long   .LFB2
    .long   .LFE2-.LFB2
    .uleb128 0x0
    .byte   0x4
    .long   .LCFI0-.LFB2
    .byte   0xe
    .uleb128 0x10
    .byte   0x86
    .uleb128 0x2
    .byte   0x4
    .long   .LCFI1-.LCFI0
    .byte   0xd
    .uleb128 0x6
    .align 8
.LEFDE1:
.LSFDE3:
    .long   .LEFDE3-.LASFDE3
.LASFDE3:
    .long   .LASFDE3-.Lframe1
    .long   .LFB3
    .long   .LFE3-.LFB3
    .uleb128 0x0
    .byte   0x4
    .long   .LCFI2-.LFB3
    .byte   0xe
    .uleb128 0x10
    .byte   0x86
    .uleb128 0x2
    .byte   0x4
    .long   .LCFI3-.LCFI2
    .byte   0xd
    .uleb128 0x6
    .align 8
.LEFDE3:
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

答えは、多くのコンパイラで同じだと思います。もちろん、他の一部のコンパイラでは必ずしもそうとは限りませんが、ループ内のコードは、ループ自体よりも数千倍も高価になる可能性があります。

GCCを使用すると、どちらも同じアセンブリ言語にコンパイルされるようです。

L2:
        jmp     L2

どちらか一方を優先する理由はそれほど多くありません。私はそれがwhile(1)特にwhile(true)より読みやすいと思いますがfor(;;)、それは私の好みです。

規格による違いはありません。6.5.3 / 1には次の機能があります。

forステートメント

for ( for-init-statement ; conditionopt ; expressionopt ) statement

に相当

{
  for-init-statement
  while ( condition ) {
    statement
    expression ;
  }
}

6.5.3 / 2には次の機能があります

条件と式のどちらかまたは両方を省略できます。条件がないと、暗黙のwhile句がwhile（true）と同等になります。

したがって、C ++標準によると、コードは次のとおりです。

for (;;);

とまったく同じです：

{
  while (true) {
    ;
    ;
  }
}

警告を出力するために使用されるVisual C ++コンパイラ

while (1) 

（定数式）ただし、

for (;;)

私はfor (;;)その理由で好む習慣を続けてきましたが、コンパイラーがまだそれを行っているかどうかはわかりません。

for(;;) 物事を最適化するためにその方向に行きたい場合、タイプする文字が1つ少なくなります。

この古いコンパイラfor(;;)を備えたターボCを使用すると、コードが高速になりますwhile(1)。

今日のgcc、Visual C（ほとんどすべての場合）コンパイラーは適切に最適化され、4.7 MHzのCPUはほとんど使用されません。

当時、a for( i=10; i; i-- )はよりも高速でしfor( i=1; i <=10; i++ )た。比較iが0であるため、CPUゼロフラグの条件付きジャンプが発生します。また、( i-- )ゼロフラグは最後のデクリメント操作で変更されました。追加のcmp操作は必要ありません。

    call    __printf_chk
    decl    %ebx          %ebx=iterator i 
    jnz     .L2
    movl    -4(%ebp), %ebx
    leave

そしてここにfor(i=1; i<=10; i++)追加のCMPLがあります：

    call    __printf_chk
    incl    %ebx
    cmpl    $11, %ebx
    jne     .L2
    movl    -4(%ebp), %ebx
    leave

indefinte whileループを使用してはならないと主張し、open goto（真剣にouch）を使用するなどのdaftのものを提案するすべての人にとって

while (1) {
     last if( condition1 );
     code();
     more_code(); 
     last if( condition2 ); 
     even_more_code(); 
}

他の方法では効果的に表現できません。出口変数を作成し、同期を維持するために黒魔術を行うことなくしては。

もっとgoto-esque構文が好きな場合は、スコープを制限する正気なものを使用してください。

flow: { 

   if ( condition ){ 
      redo flow;
   }
   if ( othercondition ){ 
       redo flow;
   }
   if ( earlyexit ){ 
       last flow;
   }
   something(); # doesn't execute when earlyexit is true 
}

最終的に速度はそれほど重要ではありません

速度に関して異なるループ構造がどれほど効果的であるかを心配することは、時間の浪費です。徹底的な早期最適化。プロファイリングコードがループ構成の選択にボトルネックを見つけたという状況は、今まで見たことがありません。

一般的には、ループの方法とループの内容です。

読みやすさと簡潔さのために「最適化」し、コードを見つけた次の貧しい吸盤に問題を説明するのに最適なものは何でも書く必要があります。

あなたが誰かが言及した「後藤LABEL」トリックを使用して、私はあなたのコードを使用する必要がある場合のもののその種が作成されますので、あなたが複数回にそれを行う場合は特に、片目オープンで、スリープ状態に調製することが恐ろしくスパゲティコードを。

ちょうどあなたがいるのでできスパゲッティコードを作成することは、あなたが意味するものではありませんべき

Stroustrup、TC ++ PL（第3版）、§6.1.1から：

奇妙な表記法for (;;)は、無限ループを指定する標準的な方法です。「永遠」と発音できます。[...] while (true)は代替手段です。

私は好むfor (;;)。

コンパイラが最適化を行わない場合、for(;;)常によりも高速になりますwhile(true)ます。これは、whileステートメントは常に条件を評価しますが、forステートメントは無条件ジャンプだからです。ただし、コンパイラが制御フローを最適化すると、いくつかのオペコードが生成される場合があります。逆アセンブリコードを非常に簡単に読むことができます。

PSあなたはこのような無限ループを書くことができました：

#define EVER ;;
  //...
  for (EVER) {
    //...
  }

一度聞いたことがあります。

AMDアセンブリプログラマからのものです。彼は、Cプログラマ（人々）は自分のコードが非効率であることを認識していないと述べました。彼は本日言ったが、gccコンパイラーは非常に優れており、彼のような人々を廃業させた。例えば彼は言って、while 1vs について私に話しましたfor(;;)。私は今それを習慣から使用していますが、gccと特にインタープリターは最適化されているため、これらの両方の日に同じ操作（プロセッサーのジャンプ）を実行します。

コンパイルされた言語の最適化されたビルドでは、2つの間に大きな違いはありません。どちらも実行時に比較を実行してはならず、手動でループを終了するまで（たとえば、break）ループコードを実行するだけです。

perl for (;;)と比べwhile (1)て適切にテストされた人がいないことに驚きます！

perlはインタプリタ言語であるため、perlスクリプトを実行する時間は、実行フェーズ（この場合は同じ）だけでなく、実行前の解釈フェーズでも構成されます。速度を比較するときは、これらのフェーズの両方を考慮する必要があります。

幸いにもperlには、次のようなベンチマークを実装するために使用できる便利なベンチマークモジュールがあります。

#!/usr/bin/perl -w

use Benchmark qw( cmpthese );

sub t_for   { eval 'die; for (;;) { }'; }
sub t_for2  { eval 'die; for (;;)  { }'; }
sub t_while { eval 'die; while (1) { }'; }

cmpthese(-60, { for => \&t_for, for2 => \&t_for2, while => \&t_while });

2つの異なるバージョンの無限forループをテストしていることに注意してください。1つはwhileループよりも短いバージョンで、もう1つはwhileループと同じ長さにするために余分なスペースがあるものです。

Ubuntu 11.04 x86_64とperl 5.10.1では、次の結果が得られます。

          for2 whileのレート
100588 /秒の場合--0％-2％
for2 100937 / s 0％--1％
一方102147 / s 2％1％-

whileループは明らかにこのプラットフォームの勝者です。

FreeBSD 8.2 x86_64とperl 5.14.1：

         for2 whileのレート
53453 /秒の場合--0％-2％
for 2 53552 /秒0％--2％
一方、54564 /秒2％2％-

ここでもループが勝者です。

FreeBSD 8.2 i386とperl 5.14.1：

         for2の評価中
一方、2311 / s--1％-1％
24481 / sの場合1％--1％
for2 24637 / s 1％1％-

驚いたことに、余分なスペースがあるforループは、ここで最も速い選択です！

私の結論は、プログラマが速度を最適化している場合は、whileループをx86_64プラットフォームで使用する必要があるということです。スペースを最適化する場合は、明らかにforループを使用する必要があります。私の結果は、残念ながら他のプラットフォームに関して決定的ではありません。

理論的には、完全にナイーブなコンパイラはリテラル「1」をバイナリに保存し（スペースを浪費）、反復ごとに1 == 0であるかどうかを確認します（時間とスペースを浪費します）。

ただし、実際には、最適化を「行わない」場合でも、コンパイラーは両方を同じに減らします。論理エラーを示している可能性があるため、警告が出されることもあります。たとえば、の引数はwhile別の場所で定義されている可能性があり、定数であることに気付かない場合があります。

希望するアセンブリに対応する、より直接的な形式を提供している人がいないことに驚きます。

forever:
     do stuff;
     goto forever;

while(1)for(;;)ほとんどのコンパイラで認識されるイディオムです。

perlも認識できるのを見てうれしかったuntil(0)です。

for (;;)vsのwhile (1)議論を要約すると、前者が古い非最適化コンパイラーの時代の方が速かったことは明らかです。そのため、Lions Unix Sourceコードの解説などの古いコードベースで見られる傾向がありますが、badass最適化の時代です。コンパイラーは、これらのゲインを最適化することにより、後者を前者よりも理解しやすいという事実と組み合わせて最適化します。

このスレッドに遭遇したばかりです（かなり数年遅れていますが）。

「for（;;）」が「while（1）」よりも優れている実際の理由を見つけたと思います。

「バーコーディング標準2018」によると

Kernighan & Ritchie long ago recommended for (;;) , which has the additional benefit
of insuring against the visually-confusing defect of a while (l); referencing a variable ‘l’.

基本的に、これは速度の問題ではなく、読みやすさの問題です。コードのフォント/印刷によっては、しばらくの間、数字のone（1）が小文字のlのように見える場合があります。

すなわち、1対l。（一部のフォントでは、これらは同一に見えます）。

したがって、while（1）は、変数文字Lに依存するwhileループのように見える場合があります。

while（true）も機能する可能性がありますが、一部の古いCおよび組み込みCのケースでは、stdbool.hが含まれていない限り、true / falseはまだ定義されていません。

性能的にはどちらも同じだと思います。しかし、私は読みやすさのためにwhile（1）を好みますが、なぜ無限ループが必要なのか疑問に思います。

彼らは同じです。熟考するためのはるかに重要な質問があります。