在循环条件中使用 strlen() 是否比仅检查空字符慢？答案

【问题标题】：Is using strlen() in the loop condition slower than just checking for the null character?在循环条件中使用 strlen() 是否比仅检查空字符慢？
【发布时间】：2011-03-24 05:09:16
【问题描述】：

我读到使用strlen 比这样的测试更昂贵：

我们有一个字符串x 100 个字符长。

我认为

for (int i = 0; i < strlen(x); i++)

比这段代码更贵：

for (int i = 0; x[i] != '\0'; i++)

这是真的吗？也许第二个代码在某些情况下不起作用，那么使用第一个更好吗？

下面的会更好吗？

for (char *tempptr = x; *tempptr != '\0'; tempptr++)

【问题讨论】：

第二个循环大致完成了strlen内部的工作；我仍然没有看到问题的重点
编写并测试它。指标是了解哪个更好的最佳方式。
如果您不得不花时间和精力来担心这样的事情，您可以通过购买速度更快的计算机来省钱。
Will strlen here be calculated multiple times? 的可能重复项

标签： c strlen string-length

【解决方案1】：

for (int i=0;i<strlen(x);i++)

这段代码每次迭代都会调用strlen(x)。因此，如果x 的长度为100，则strlen(x) 将被调用100 次。这是非常昂贵的。此外，strlen(x) 也每次都以与 for 循环相同的方式迭代 x。这使其复杂度为 O(n^2)。

for (int i=0;x[i]!='\0';i++)

此代码不调用任何函数，因此将比前面的示例快得多。由于它只遍历循环一次，因此复杂度为 O(n)。

【讨论】：

如果字符串的长度在迭代过程中发生变化，这些方法可能会产生不同的结果，否则它们会做同样的事情。
大多数编译器（包括 gcc）都足够聪明，可以缓存 strlen 的结果，因此两个循环的性能几乎相同。
@Paul R：第二个仍然会更快，因为 strlen 迭代一次，然后 OP 在他的循环中再次迭代，而在第二个循环中只有一次迭代。然而，就事物的规模而言，这是一个非常微小的优化。
@PaulR 你确定 GCC 在所有情况下都会这样做吗？它无法知道使用多个线程和全局字符串时会发生什么；另一个线程可以在循环时修改字符串。或者，如果您使用全局字符串，它可能不会进行优化。
@PaulR 我在循环期间更改字符串怎么样？ strlen 不保证是一个常量。

【解决方案2】：

第一个代码在i的每次迭代中检查x的长度，找到最后一个0需要O(n)，所以需要O(n^2)，第二种情况是O(n)

【讨论】：

所以人们很高兴地投票，因为 O(n^2) > O(n) ？ ;)
@Gregory Pakosz 请他们帮助我，因为我不知道他们之间的区别，所以为什么这么生气？我很高兴，因为他们帮助我不是因为支持
我没有生气，我是在帮助你，让你意识到你的问题不是一个真正的问题，因此这不是一个“真正的答案”，尽管 @ 没有任何问题。 Artyom 说

【解决方案3】：

是的，您的第二个可能无法 100% 工作，但它会稍微完全正常。这是因为在使用 strlen() 时，您必须每次都调用该方法。更好的方法是这样

int strLength = strlen(x);
for (int i = 0; i < strLength; i++)

希望这会有所帮助。

【讨论】：

令人着迷。您想到的第二个版本不起作用但第一个版本起作用的场景是什么？（假设省略的循环内容不包含对i 或字符串的进一步修改。）
例如取字符串“world is best” ' '呢？
@davit: ' ' 是空格，不是空字符
@mb14：重新阅读我评论中所述的假设。考虑到当循环体改变字符串长度时，Ash 的建议也与 OP 的第一个版本不同，人们假设他有其他想法，“你的第二个可能无法 100% 工作”。（实际上，由于省略了循环内容，所有的赌注都被取消了......但这个问题只有在循环不修改字符串或进一步修改 i 时才有趣，所以我认为出于讨论的目的假设不是不合理的就是这样。）
可能有单独的线程修改字符串内容。

【解决方案4】：

我可以假设在第一个变体中，您会在每次迭代中找到 strlen，而在第二个变体中，您不会这样做。
试试这个来检查：

int a = strlen(x); 
for (int i = 0; i < a; i++) {...}

【讨论】：

很好，因为它不信任编译器，因此可以被其他程序员利用。假设我们总是想要严格的字符串长度，而我们可能会使用互补跨度来限定 EOL 或其他标记值。快10年了，所以它必须有一些观点。

【解决方案5】：

如果没有，则没有编译优化。是的，因为 strlen 每次都会迭代字符串的每个字节，而第二个实现只会执行一次。

【讨论】：

【解决方案6】：

我猜编译器可以优化（检查 Gregory Pakosz 评论）你的第一个 for 循环，这样你就会像这样：

int len = strlen(x);
for (int i = 0; i < len; i++)

仍然是O(n)。

无论如何，我认为你的第二个for 循环会更快。

【讨论】：

编译器不能将 strlen() 调用移出循环，除非它知道 strlen() 没有副作用并且字符串的长度不能在循环内改变。
其实GCC可以在循环外优化strlen，因为它被识别为内置函数，见ridiculousfish.com/blog/archives/2010/07/23/will-it-optimize
但不是2*O(n)，而是O(n**2)。它每次迭代运行 O(n) 次迭代。
@Dave McClelland 呃，不是吗？如果 strlen 在循环外优化，它会运行一次，所以它只执行 O(n) 操作，然后执行循环，另一个 O(n) 操作，因为它现在只是进行比较。你真的读过答案吗？

【解决方案7】：

值得注意的是，如果您不根据包含字符串的缓冲区大小测试索引，您可能会面临缓冲区溢出问题。根据您使用此代码所做的工作，这可能是一个实际问题，也可能不是，但进行额外检查很少会造成伤害，这是一个养成的好习惯。

我建议： for (i = 0; i

地点：

buf_size 是缓冲区的预定大小。如果x 是一个数组，这将是sizeof(x)；如果x 是一个指针，你应该有可用的缓冲区大小。
我已经从循环中删除了i 的声明，因为它只是有效的c99。如果您只是在 c99 下编译，请随时将其放回原处。

【讨论】：

【解决方案8】：

当然，第一个比第二个需要更长的时间。他们实际上根本不做同样的事情——第一个是每次都计算字符串的长度；第二个是（有效地）只做一次。

第一个版本相当于这样：

for (int i=0; x[i] != 0; i++)
  for (int j=0; j<i; j++)
    ;

也许您的意思是“调用库 strlen() 比实现我自己的库更有效吗？”答案当然是“视情况而定”。你的编译器可能有 strlen() 的内在版本，这些版本的优化超出了你对源代码的期望，你可能在一个函数调用很昂贵的平台上（现在很少见）等等。

唯一通用且正确的答案是“分析并找出答案”。

【讨论】：