对于同一段代码，循环次数有限且已知，do和for之中哪一个的效率更高？为什么？
在处理已知且有限次数的循环时，`dowhile` 和 `for` 循环在绝大多数现代编程语言中，其底层编译和执行效率差别微乎其微，甚至可以说是不分伯仲。这其中的原因与它们各自的设计初衷和编译器优化能力有关。
我们先来拆解一下这两个循环结构：
`for` 循环：
`for` 循环通常拥有一个清晰的结构，它将初始化、条件判断和更新操作集中在一处。例如：
```c++
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 循环体
}
```
从结构上看，`for` 循环的控制部分（初始化、条件、更新）在每次迭代之前都会被评估。
初始化（`int i = 0;`）： 只在循环开始前执行一次。
条件判断（`i < 10;`）： 在每次循环迭代开始时执行。
更新（`i++`）： 在每次循环迭代结束后执行。
`dowhile` 循环：
`dowhile` 循环则有点不同，它的结构是先执行循环体，然后再进行条件判断。
```c++
int i = 0;
do {
// 循环体
i++;
} while (i < 10);
```
循环体： 至少执行一次。
更新（`i++`）： 通常包含在循环体内。
条件判断（`i < 10`）： 在每次循环迭代结束后执行。
为什么效率差别不大？
1. 编译器的优化能力： 现代编译器非常智能。它们能够识别出代码的意图，并进行高度优化。对于一个已知且有限次数的循环，编译器可以将 `for` 循环的初始化、条件判断和更新操作进行“代码外提”或“循环展开”等优化。
代码外提（Loopinvariant code motion）： 如果循环体内的某些计算不依赖于循环变量，编译器会将其移到循环外面，只计算一次。
循环展开（Loop unrolling）： 对于次数确定的循环，编译器甚至可以将循环体复制多次，减少循环控制的开销（判断和跳转）。例如，一个循环 10 次的 `for` 循环，编译器可能将其展开成执行 10 次循环体的代码，而不再需要每次都进行 `i++` 和 `i < 10` 的判断。
2. 底层指令的相似性： 即使没有高度优化，`for` 和 `dowhile` 在编译成机器码后，执行的指令序列也会非常相似。
`for` 循环在第一次迭代时，会先执行初始化，然后判断条件。
`dowhile` 循环在第一次迭代时，会先执行循环体，然后判断条件。
在后续的迭代中，两者的流程也都是：执行循环体 > 更新变量 > 判断条件。
唯一的理论上的区别在于：`dowhile` 循环保证了循环体至少执行一次，这意味着它的条件判断是在第一次迭代完成后才发生。而 `for` 循环的条件判断是在第一次迭代开始前就发生（尽管对于有初始化且条件为真的 `for` 循环，第一次迭代总是会执行）。
对于已知且有限的循环，这个“先判断还是后判断”的微小差异，在现代处理器的高速缓存和流水线执行机制下，对整体性能的影响几乎可以忽略不计。
3. 可读性和意图： `for` 循环更适合表达“已知次数”的重复操作，它的结构清晰地展示了循环的开始、结束和步进。而 `dowhile` 循环更适合表达“至少执行一次，然后重复直到条件不满足”。在很多情况下，`for` 循环的语法糖特性使得它在表达确定次数循环时更为自然和高效（从开发者的角度）。
总结：
在处理有限且已知次数的循环时，`for` 和 `dowhile` 的底层执行效率差异极小，几乎可以认为没有实际区别。现代编译器的高度优化能力使得它们都能被高效地执行，甚至可能通过循环展开等技术，使得两种循环在执行时产生的机器指令非常接近。
如果非要挑一个“更适合”的，那么 `for` 循环凭借其清晰的结构和对“已知次数”场景的天然契合度，往往是更好的选择，这更多是出于代码可读性和维护性的考量，而不是绝对的执行效率。你选择哪一个，往往取决于你想要表达的逻辑意图。
我们先来拆解一下这两个循环结构：
`for` 循环：
`for` 循环通常拥有一个清晰的结构，它将初始化、条件判断和更新操作集中在一处。例如：
```c++
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 循环体
}
```
从结构上看，`for` 循环的控制部分（初始化、条件、更新）在每次迭代之前都会被评估。
初始化（`int i = 0;`）： 只在循环开始前执行一次。
条件判断（`i < 10;`）： 在每次循环迭代开始时执行。
更新（`i++`）： 在每次循环迭代结束后执行。
`dowhile` 循环：
`dowhile` 循环则有点不同，它的结构是先执行循环体，然后再进行条件判断。
```c++
int i = 0;
do {
// 循环体
i++;
} while (i < 10);
```
循环体： 至少执行一次。
更新（`i++`）： 通常包含在循环体内。
条件判断（`i < 10`）： 在每次循环迭代结束后执行。
为什么效率差别不大？
1. 编译器的优化能力： 现代编译器非常智能。它们能够识别出代码的意图，并进行高度优化。对于一个已知且有限次数的循环，编译器可以将 `for` 循环的初始化、条件判断和更新操作进行“代码外提”或“循环展开”等优化。
代码外提（Loopinvariant code motion）： 如果循环体内的某些计算不依赖于循环变量，编译器会将其移到循环外面，只计算一次。
循环展开（Loop unrolling）： 对于次数确定的循环，编译器甚至可以将循环体复制多次，减少循环控制的开销（判断和跳转）。例如，一个循环 10 次的 `for` 循环，编译器可能将其展开成执行 10 次循环体的代码，而不再需要每次都进行 `i++` 和 `i < 10` 的判断。
2. 底层指令的相似性： 即使没有高度优化，`for` 和 `dowhile` 在编译成机器码后，执行的指令序列也会非常相似。
`for` 循环在第一次迭代时，会先执行初始化，然后判断条件。
`dowhile` 循环在第一次迭代时，会先执行循环体，然后判断条件。
在后续的迭代中，两者的流程也都是：执行循环体 > 更新变量 > 判断条件。
唯一的理论上的区别在于：`dowhile` 循环保证了循环体至少执行一次，这意味着它的条件判断是在第一次迭代完成后才发生。而 `for` 循环的条件判断是在第一次迭代开始前就发生（尽管对于有初始化且条件为真的 `for` 循环，第一次迭代总是会执行）。
对于已知且有限的循环，这个“先判断还是后判断”的微小差异，在现代处理器的高速缓存和流水线执行机制下，对整体性能的影响几乎可以忽略不计。
3. 可读性和意图： `for` 循环更适合表达“已知次数”的重复操作，它的结构清晰地展示了循环的开始、结束和步进。而 `dowhile` 循环更适合表达“至少执行一次，然后重复直到条件不满足”。在很多情况下，`for` 循环的语法糖特性使得它在表达确定次数循环时更为自然和高效（从开发者的角度）。
总结：
在处理有限且已知次数的循环时，`for` 和 `dowhile` 的底层执行效率差异极小，几乎可以认为没有实际区别。现代编译器的高度优化能力使得它们都能被高效地执行，甚至可能通过循环展开等技术，使得两种循环在执行时产生的机器指令非常接近。
如果非要挑一个“更适合”的，那么 `for` 循环凭借其清晰的结构和对“已知次数”场景的天然契合度，往往是更好的选择，这更多是出于代码可读性和维护性的考量，而不是绝对的执行效率。你选择哪一个，往往取决于你想要表达的逻辑意图。
网友意见
对机器来说循环只有一种，没有do和for之分。
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