高效的C編程之：C循環結構

14.5C循環結構

循環體是程序設計與優化的重點考慮對象。本節將著重講解在ARM上處理for和while循環最有效的方法。

14.5.1循環中止

首先來看下面的例子，兩個不同的循環退出條件，產生的不同匯編代碼。

C源程序如下所示。

intfact1(intn)

{

inti,fact=1;

for(i=1;i=n;i++)

fact*=i;

return(fact);

}

intfact2(intn)

{

inti,fact=1;

for(i=n;i!=0;i--)

fact*=i;

return(fact);

}

產生的匯編代碼如下所示。

fact1

MOVa3,#1

MOVa2,#1

CMPa1,#1

BLT|L000020.J5.fact1|

|L000010.J4.fact1|

MULa3,a2,a3

ADDa2,a2,#1

CMPa2,a1

BLE|L000010.J4.fact1|

|L000020.J5.fact1|

MOVa1,a3

MOVpc,lr

fact2

MOVSa2,a1

MOVa1,#1

MOVEQpc,lr

|L000034.J4.fact2|

MULa1,a2,a1

SUBSa2,a2,#1

BNE|L000034.J4.fact2|

MOVpc,lr

從產生的匯編代碼中，可以看出兩個函數雖然實現的功能相同，但產生的代碼效率卻不盡相同。這里的關鍵是，循環的中止條件應為計數減到零（countdowntozero），而不是計數增加到某個值。由于減計數結果已存儲在條件標志里，與零比較的指令就可以省略。同時也可以少用一個寄存器來存儲循環中止值。

對循環計數值i來說，如果i是無符號的，則循環繼續的條件既可以是i！=0，也可以是i>0。由于i不可能是負數，所以這兩個條件是等價的。而對一個有符號的循環計數值來說，最好不要用條件i>0作為循環繼續執行的條件。如果使用i>0作為循環繼續執行的條件，編譯器將生成下面的代碼。

SUBa2,a2,#1

CMPr1,＃0

BGT|L000034.J4.fact2|

這時，編譯器多增加了一條CMP指令，主要是為了防止有符號數i=−0x8000000。總之，無論對于有符號還是無符號的循環計數值，都應該使用i!=0作為循環的結束條件。對于有符號數i，這比使用i>0少了一條指令。