这个函数中的“else if”是多余的吗？

Question

所以，在 C 程序中用下面的函数来判断一个数是素数还是合数：

/** 
 * Determine if a given integer is prime. O(sqrt n).
 * n: The integer to examine.
 * return: TRUE if n is prime; FALSE if n is not prime.
 */
BOOL APIENTRY IsPrime(int n)
{
    int i;
    double test;
    if(n <= 1) return FALSE;
    else if(n <= 3) return TRUE; // Is the else keyword at beginning of this line useful?

    for(i = 2; i <= sqrt(n); i++)
    {
        test = (double) n / (double) i;
        if (test == floor(test)) return FALSE;
    }
    return TRUE;
}

如果我只用 if (n <= 3) return TRUE; 替换第 12 行，该函数仍然可以正常工作（因为前面的 if 语句在 n 为 1、0 或负数的前提下捕获了 n 不是素数的情况）。无论如何我都应该保留else 关键字吗？

Answer 1

在这种情况下，这是无关紧要的，因为您是从代码中返回的。在这两种情况下，编译后的代码都会在n > 1 时跳转到if (n <= 3)，无论如何。

这是因为如果第一个 if 语句为假，则必须始终评估第二个条件。这可以在两个函数的汇编输出中很容易地看到（并且应该始终直接验证）：

Ltmp7:
    cmpl    $2, %edi
    jge LBB0_2
    xorl    %eax, %eax
    jmp LBB0_8 // jump to return false
LBB0_2:
    movb    $1, %r14b
    cmpl    $4, %edi
    jl  LBB0_3 // jump to return true

对

Ltmp15:
    cmpl    $2, %edi
    jge LBB1_2
    xorl    %eax, %eax
    jmp LBB1_8 // jump to return false
LBB1_2:
    movb    $1, %r14b
    cmpl    $4, %edi
    jl  LBB1_3 // jump to return true

通过将代码修改为类似的方式给出了一个有趣的转折

if (n <= 3) return n > 1;

因为现在你只有一个分支，所以它可以进行不同的优化，例如在我的编译器 (clang-3.4) 上它产生

cmpl    $4, %edi
jge LBB0_1 // jump to function body
cmpl    $1, %edi
setg    %al
jmp LBB0_7 // jump to return with $al register already set

它使用setg指令直接根据前面的比较设置返回值。

Answer 2

if(n <= 1) return FALSE;
else if(n <= 3) return TRUE;

和

if(n <= 1) return FALSE;
if(n <= 3) return TRUE;

是相同的，因为return FALSE; 结束当前函数的执行（与任何return 语句一样）。所以生成的汇编代码应该是一样的，你可以保留也可以不保留。

Answer 3

是的，if 分支无条件返回之后的 else 总是多余的：

if (someCondition) {
    ... do something, then
    return someValue;
} // <<== An "else" here would be redundant
... more code

到达“更多代码”行的唯一方法是让someCondition 计算为false，这与到达else 分支的条件相同。

if 分支与其他类型的无条件控制转移也是如此，例如break 和continue。存在代码分析工具来警告程序员冗余。

Answer 4

如果您的编译器足够聪明，编译后的代码将与else 之前的else 相同。

但是，在您的代码中，您写道：

for (...; n<= sqrt(n); ...)

在每次循环迭代中哪个可以（这又取决于编译器）调用sqrt 函数。

替换为：

int limit = sqrt(n);
for (i = 3; i <= limit; i +=2)
    ...

Answer 5

这取决于你，真的。

而且，i 是从 2 开始的，所以是的，你可以丢弃它。

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题外话：为什么要使用浮点运算？你想找到素数。你可能会遇到问题，小心！