数组----下标与指针效率问题


有关数组指针与下标的效率，是一个一直困扰大家的问题。指针可能不会那么容易理解，下标的可读性会更好。但是，选择下标往往可能会影响效率。

   最近看《C和指针》，有2个例子我觉得很好，很能说明这个问题，下面我把这两个例子与大家分享一下。

   

   下面的例子中将数组中的所有元素都设置为0：

    例1：

    (1)数组下标：

         int array[10], a;

         for(a = 0; a < 10; a += 1)

                   array[a] = 0;

         为了对下标表达式求值，编译器在程序中插入指令，取得a的值，并把它与整形的长度（也就是4）相乘。这个乘法需要花费一定的时间和空间。

    (2)指针：

         int array[10], *ap;

         for(ap = array; ap < array + 10; ap++)

                     *ap = 0;

         ap++中，++其实就是在ap当前指针所指的位置处，加上一个ap所指元素的类型的长度，这里就是int,即4。也就是1必须与整形的长度（也就是4）相乘，然后再与指针相加。

   从这里，貌似两个循环都进行了乘法，好像没有什么差异。可是，你注意到没有2个循环其实是有很大的不同的。不同在哪里呢？？？

   仔细看，会发现数组下标中的a每次的值是不同的，每次a都会与长度4进行相乘，即进行了10次乘法。

   再看看指针，你会发现ap++时，是1与长度4进行相乘，再与指针相加。每次执行乘法时，其实就是1*4。这个乘法只在编译时进行了一次运算。程序执行的时候，就没有进行乘法运算，只是简单的将4与指针相加而已。

  

    有没有明白呢？上面的例子是指针比下标更有效率的一个典型。你会发现在这个场合中 -- 当你在数组中1次1步（或某个固定的数字）地移动时，与固定数字相乘的运算在编译时完成，所以运行时所需的指令就少一些。在绝大多数机器上，程序竟会更小一些、更快一些。

   

    下面，我们再说一个指针与下标的效率完全相同的场合。
     例2：

    (1)数组下标：

         a = getValue();

         array[a] = 0;

    (2)指针：

          a = getValue();

          *(array + a) = 0;

   

    这个例子中，a可能是任何值，在运行时才会得知。2个方案都必须进行乘法指令（因为a是运行时得到的），用于对a的值进行调整。

    有没有发现，指针的效率总是会大于等于下标。其实，原因是在编译时，下标总是要转换为指针的。

    注：不要为了效率上细微的差别而牺牲可读性。