C语言怎样提⾼循环语句的效率？

一、问题

在C语⾔程序中，常常使⽤循环结构来解决特定的问题。那么在设计程序时，怎样才能提⾼循环语句的效率呢？

二、解答

C循环语句中，for 语句使⽤频率最⾼，while 语句其次，do 语句很少⽤。提⾼循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。下⾯说明提⾼循环效率的⼏种情况。

1.直接提⾼循环语句的效率

（1）在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少 CPU 切换循环层的次数。例如下⾯两个循环语句，循环语句2 ⽐循环语句1 的效率⾼。

语句1：长的循环在外层

cpp 复制代码

for (i = 0; i < 100; i++)
{
    for (j = 0; j < 5; j++)
    {
        sum += a[i][j];
    }
}

语句2：长的循环在内层

cpp 复制代码

for (j = 0; j < 5; j++)
{
    for (i = 0; i < 100; i++)
    {
        sum += a[i][j];
    }
}

（2）如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很⼤，宜将逻辑判断移到循环体的外⾯。例如下⾯两个循环语句：

语句1：效率低但程序简洁

cpp 复制代码

for (i = 0; i < N; i++)
{
    if (condition)
    {
        DoSomething();
    }
    else
        DoOtherthing();
}

语句2：效率⾼但程序不简洁

cpp 复制代码

if (condition)
{
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        DoSomething();
    }
}
else
{
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        DoOtherthing();
    }
}

语句1⽐语句2 多执⾏了 N-1 次逻辑判断。并且由于前者总要进⾏逻辑判断，打断了循环的模式，使得编译器不能对循环进⾏优化处理，降低了效率。

如果 N ⾮常⼤，最好采⽤示例语句2的写法，可以提⾼效率。如果 N ⾮常⼩，两者效率差别并不明显，采⽤语句1的写法⽐较好，因为程序更加简洁。

2. 间接提⾼循环语句的效率

（1）对于简单的if...else 语句，建议使⽤c语⾔的三⽬运算符" ?: "代替，以提⾼程序的执⾏效率。如：

cpp 复制代码

if (i < 20)
{
    a = 1;
}
else
{
    a = 6;
}

可以写成：

cpp 复制代码

a = (i < 20) ? 1 : 6;

（2）在程序中，不允许出现如下风格的语句。

cpp 复制代码

if (i < 20)
    return a;
return b;

应写成：

cpp 复制代码

if (i < 20)
{
    return a;
}
else
{
    return b;
}

（3）对于 switch 语句，在每个 case 语句的后⾯不要忘记加 break，除⾮是想使得某⼏个分⽀重叠。

（4） switch 语句⼀定要有 default，即使它不做什么。

三、总结

从上⾯的学习中可以知道，提⾼循环语句的效率有时是按照特定的⽅法降低代码的复杂性，有时却是视情况⽽定的。总的来说，提⾼循环体的效率应当在书写程序的循环语句时保持良好的风格。