在循环中使用 string.length() 是否高效？

Question

例如，假设

string s

是这样的：

for(int x = 0; x < s.length(); x++)

比这个更好？：

int length = s.length();
for(int x = 0; x < length; x++)

Answer 1

一般来说，如果结果在迭代过程中没有改变，您应该避免在循环的条件部分中调用函数。

因此规范形式为：

for (std::size_t x = 0, length = s.length(); x != length; ++x);

这里请注意 3 件事：

• 初始化可以初始化多个变量
• 条件用

  !=

  表示，而不是

  <

• 我使用前增量而不是后增量

（我还更改了类型，因为负长度是无意义的，并且字符串接口是根据

std::string::size_type

定义的，在大多数实现中通常是

std::size_t

）。

虽然......我承认它对性能的影响不如对可读性的影响：

• 双重初始化意味着

  x

  和

  length

  范围都尽可能严格
• 通过记住结果，读者不会怀疑迭代过程中长度是否会变化
• 当您不需要使用“旧”值创建临时值时，使用预增量通常会更好

简而言之：使用最好的工具来完成手头的工作:)

Answer 2

取决于编译器的内联和优化能力。一般来说，第二个变体很可能会更快（更好：它会更快或与第一个片段一样快，但几乎不会慢）。

但是，在大多数情况下这并不重要，因此人们往往更喜欢第一个变体，因为它比较短。

Answer 3

这取决于您的 C++ 实现/库，唯一确定的方法是对其进行基准测试。然而，可以肯定的是，第二个版本永远不会比第一个版本慢，因此，如果您不在循环内修改字符串，那么这是一个明智的优化。

Answer 4

您想要多高效？

如果不在循环内修改字符串，编译器很容易发现大小没有改变。不要让它变得比你需要的更复杂！

Answer 5

虽然我不一定鼓励您这样做，但令人惊讶的是，不断调用

.length()

比将其存储在

int

中更快（至少在我的计算机上，请记住我正在使用MSI配备 i5 第四代的游戏笔记本电脑，但它不应该真正影响哪种方式更快）。

持续调用的测试代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    string g = "01234567890";
    for(unsigned int rep = 0; rep < 25; rep++)
    {
        g += g;
    }//for loop used to double the length 25 times.
    int a = 0;
    //int b = g.length();
    for(unsigned int rep = 0; rep < g.length(); rep++)
    {
        a++;
    }
    return a;
}

根据 Code::Blocks，平均运行时间为 385 毫秒

这是将长度存储在变量中的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    string g = "01234567890";
    for(unsigned int rep = 0; rep < 25; rep++)
    {
        g += g;
    }//for loop used to double the length 25 times.
    int a = 0;
    int b = g.length();
    for(unsigned int rep = 0; rep < b; rep++)
    {
        a++;
    }
    return a;
}

平均约为 420 毫秒。

我知道这个问题已经有一个公认的答案，但还没有任何经过实际测试的答案，所以我决定投入 2 美分。我和你有同样的问题，但我在这里没有找到任何有用的答案，所以我做了自己的实验。

Answer 6

s.length() 是内联并返回成员变量吗？那么不，否则取消引用并将内容放入堆栈的成本，您知道每次迭代都会产生函数调用的所有开销。