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前言

??我在《華為 C 語言編程規(guī)范》中看到了這個(gè)：當(dāng)使用多重循環(huán)時(shí)，應(yīng)該將最忙的循環(huán)放在最內(nèi)層。如下圖：

??由上述很簡(jiǎn)單的偽代碼可以看到，推薦使用的方式是：外小內(nèi)大的方式。也就是內(nèi)層循環(huán)是最忙的。

??然后我又在另外一份編程規(guī)范手冊(cè)中，看到了類似的要求，如下圖：

??看到了這個(gè)小技巧之后，我迫不及待的分享給我的小伙伴，后來閑下來的時(shí)候，就想自己做個(gè)測(cè)試，驗(yàn)證一下是否真的是這樣。

Ubuntu 測(cè)試

??使用 Ubuntu 14.04 的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，基本信息如下：

• 系統(tǒng)版本：Ubuntu14.04

• gcc 版本：4.8.2

??我使用了兩份不同的代碼文件進(jìn)行測(cè)試，第一份是 外大內(nèi)小 的代碼，如下：

#include <iostream>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/time.h>#include <unistd.h> using namespace std; int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;gettimeofday(&tv, NULL); // 獲取當(dāng)前時(shí)間 ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計(jì)算當(dāng)前起始時(shí)間 cout << "start time = " << ulStartTime << endl; // 打印顯示 for(unsigned int i = 0; i < 1000000; i++) // 測(cè)試代碼 { for(int j = 0; j < 100; j++) { } } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計(jì)算結(jié)束時(shí)間 cout << "end time = " << ulEndTime << endl; // 打印結(jié)束時(shí)間 cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl; // 計(jì)算時(shí)間差值 微秒 us}

??執(zhí)行上述代碼，運(yùn)行結(jié)果如下，耗時(shí)：165280us

??接著，我又準(zhǔn)備了另外一份 外小內(nèi)大 的代碼，對(duì)比只是調(diào)換了 for 循環(huán)內(nèi)外層的循環(huán)次數(shù)而已，如下：

#include <iostream>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/time.h>#include <unistd.h> using namespace std; int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;gettimeofday(&tv, NULL); ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "start time = " << ulStartTime << endl; for(int i = 0; i < 100; i++) { for(unsigned int j = 0; j < 1000000; j++) {} } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "end time = " << ulEndTime << endl; cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl;}

??上述代碼的執(zhí)行結(jié)果如下，耗時(shí)：155960us

??對(duì)比上述兩份代碼的運(yùn)行結(jié)果，可以很明顯的看到，外小內(nèi)大效率更高一點(diǎn)！

??不過，你以為這就結(jié)束了嗎？

樹莓派測(cè)試

??手邊剛好有一臺(tái)樹莓派，前段時(shí)間剛安裝了最新的官方系統(tǒng)，就想著拿來做一下測(cè)試，基本信息如下：

• 樹莓派系統(tǒng)版本：buster

• g++ 版本：8.3.0

??測(cè)試代碼與在 Ubuntu 上運(yùn)行的代碼保持一致，這里就不重復(fù)貼代碼了，只看一下運(yùn)行結(jié)果。

??下邊這個(gè)是 外大內(nèi)小 的，運(yùn)行結(jié)果如下，耗時(shí)：1214569us

??這個(gè)是 外小內(nèi)大 的，運(yùn)行結(jié)果如下，耗時(shí)：1345193us

??完了，可以很明顯的看到，外大內(nèi)小 的運(yùn)行效率要更高一點(diǎn)。

問題分析

??我也是有點(diǎn)蒙逼的，不知道為啥會(huì)出現(xiàn)截然相反的情況，對(duì)比兩個(gè)系統(tǒng)版本，硬件設(shè)備來看，推測(cè)原因有如下幾種可能：

• 處理器架構(gòu)不同

• • Ubuntu 是安裝在 win10 臺(tái)式機(jī)上的虛擬機(jī)中，所使用的硬件應(yīng)該為臺(tái)式機(jī)的硬件（處理器等）；而臺(tái)式機(jī)的硬件是英特爾的 X86 架構(gòu)的處理器。

  • 樹莓派使用的硬件平臺(tái)，是一個(gè) ARM 架構(gòu)的芯片，具體可以參考圖片：

圖片來源：樹莓派實(shí)驗(yàn)室

• gcc 版本不同，在剛開始操作的時(shí)候，也詳細(xì)的列出了當(dāng)前程序使用的環(huán)境

• • Ubuntu14.04 中 gcc ?版本為：4.8.2

  • 樹莓派中 gcc 版本為：8.3.0

??目前能想到的差異就這么多，其他的暫時(shí)還不知道，難道這個(gè)就是運(yùn)行在 X86 平臺(tái)和 ARM 平臺(tái)的區(qū)別之一？更多的更深入的研究還有待后續(xù)學(xué)習(xí)研究才能知道。今天的討論就到這里為止吧！

總結(jié)

在 X86 架構(gòu)平臺(tái)下，外小內(nèi)大效率較高；

由于參考的規(guī)范手冊(cè)，可能是用于服務(wù)器開發(fā)，而服務(wù)器仍然是 X86 架構(gòu)的處理器居多，因此 for 循環(huán)的多重循環(huán)規(guī)則較適用；

需要考慮在嵌入式等 ARM 平臺(tái)下，此規(guī)則是否同樣適用，是否還有其他應(yīng)用場(chǎng)景限制等？歡迎私信/加我好友一起討論~

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總結(jié)

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