我应该如何摆脱循环？ [关闭]

Question

每当我需要从 C++ 中的for(unsigned int i=0;i<bound;++i) 表达式中跳出时，我只需设置索引变量i=bound，与此answer 中描述的方法相同。我倾向于避免使用break 声明，因为老实说，我不太了解它实际上 的作用。

比较两条指令：

for(unsigned int i=0;i<bound;++i) {
    if (I need a break) {
    break;
    }
}

和

for(unsigned int i=0;i<bound;++i) {
    if (I need a break) {
    i=bound;
    }
}

我推测第二种方法在i 和bound 之间进行了一个额外的变量集，然后进行了一次额外的比较，因此从性能的角度来看，它看起来更昂贵。那么问题是打电话给break，然后做这两个测试更便宜吗？编译的二进制文件有什么不同吗？是否存在第二种方法中断的情况，或者我可以安全地选择这两种方法中的任何一种吗？

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相关：Does `break` work only for `for`, `while`, `do-while`, `switch' and for `if` statements?

Breaking out of a loop without a break statement [C]

Answer 1

使用 break 将更具前瞻性和逻辑性。

考虑以下示例，

for (i = 0; i < NUM_OF_ELEMENTS; i++)
{
     if(data[i] == expected_item)
         break;
} 

printf("\n Element %d is at index %d\n", expected_item, i);

但是第二种方法在这里用处不大。

Answer 2

我想到了三个主要的技术差异：

• 正如其他人所说，如果您的索引变量不限于for 范围break 保持不变，而您的方法会破坏其内容；当您搜索时带有break 的数组，代码更简洁（您不必保留额外的变量来记下您停止的位置）；

• break 立即退出循环；您的方法要求您执行身体的其余部分。当然你总是可以写：

  for(int i=0; i<n; ++i) {
      if(...) {
          i=n;
      } else {
          rest of the loop body
      }
  }
  

  但它会给你的循环增加视觉和逻辑上的混乱；

• break 几乎肯定会被转换为简单的jmp 到循环之后的指令（尽管，如果你有带析构函数的块范围变量，情况可能会更复杂）；您的解决方案不一定被编译器识别为等效的。

  您实际上可以看到here，gcc 一路生成将n 移动到i 的代码，而在第二种情况下，它直接跳出循环。

在风格方面：

• 我发现“你的方式”过于复杂而且不习惯 - 如果我在实际代码中遇到它，我会问自己“他为什么不直接使用 break？”，然后检查两次以确保这并不是说我错过了一些副作用，并且意图实际上只是为了跳出循环；
• 正如其他人所说，您的内部分配存在与实际循环条件不同步的风险；
• 当循环条件变得比简单的范围检查更复杂时，无论是在逻辑方面（如果循环条件复杂，那么欺骗它会变得更复杂）和性能方面（如果循环条件很昂贵，您已经知道要退出您不想再次检查它）；这也可以通过添加一个额外的变量来规避（这通常在缺少 break 的语言中完成），但这又是对算法实际工作的额外干扰；
• 它根本不适用于基于范围的循环。

Answer 3

我更喜欢break;，因为它使循环变量保持不变。
我在搜索内容时经常使用此表单：

int i;
for(i=0; i<list.size(); ++i)
{
    if (list[i] == target) // I found what I'm looking for!
    {
        break;  // Stop searching by ending the loop.
    }
}

if (i == list.size() ) // I still haven't found what I'm looking for -U2
{
    // Not found.
}
else
{
    // Do work with list[i]. 
}

编译后的二进制文件有什么不同吗？
几乎可以肯定。
（尽管优化器可能会识别您的模式，并将它们减少到几乎相同）
break; 语句可能是一个汇编“跳转”语句，用于跳转到列表之外的下一条指令，同时保持控制变量不变。

分配变量（在非优化代码中）将导致分配给控制变量，测试该变量，然后跳转到结束循环。

正如其他人所提到的，将变量分配给它的最终值不太适合未来，以防你的循环条件在未来发生变化。

一般来说，当您说：
“我不太了解它的实际作用。（所以我使用了一种解决方法）”，

我的回答是：
“花时间了解它的作用！作为程序员，你工作的一个主要方面是学习东西。”

Answer 4

使用break 这样做是惯用的，应该是默认设置，除非出于某种原因，相当模糊的替代方案可以为下面的逻辑奠定基础。即便如此，我还是更愿意在循环退出后进行变量设置，为了清晰起见，将该设置移近它的用法。

我无法想象这样的场景，其中的性能足以让我担心。也许一个更复杂的例子可以证明这一点。如前所述，答案几乎总是“测量，然后调整”。

Answer 5

除了使用break 语句退出for 或[do] while 循环之外，还允许使用goto 来打破嵌套循环，例如：

    for (i=0; i<k; i++) {
        for (j=0; j<l; j++) {
            if (someCondition) {
                goto end_i;
            }
        }
    }
  end_i: