首先，問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：你們寫(xiě)單片機(jī)程序【死循環(huán)】時(shí)，喜歡用用 for(;;) 還是 while(1)？

一位工程師發(fā)現(xiàn)，國(guó)外工程師在給demo在做死循環(huán)時(shí)用的是for(;;)，而不是常用的while(1)。這僅僅是個(gè)人習(xí)慣的問(wèn)題，還是有更深層次的含義？

沒(méi)啥區(qū)別黨：都是心理作用

大部分網(wǎng)友認(rèn)為二者并沒(méi)有什么區(qū)別，很多時(shí)候，只是心理作用，國(guó)外工程師認(rèn)為while需要經(jīng)過(guò)判斷括號(hào)里的表達(dá)式是否非0才跳轉(zhuǎn)。但經(jīng)過(guò)編譯器的精心優(yōu)化以后，while(1)也會(huì)被優(yōu)化成無(wú)條件跳轉(zhuǎn)（jmp指令），所以跟for(;;)沒(méi)什么區(qū)別。 ? 有人表示，for(;;)在英語(yǔ)母語(yǔ)者那里很容易跟forever掛鉤。 ? 網(wǎng)友解析，也很有可能是習(xí)慣問(wèn)題，其實(shí)while(1)，還是for(;;)兩個(gè)語(yǔ)法上有啥區(qū)別，那就是for(;;) 明確就是循環(huán)，等價(jià)于goto一直跳，沒(méi)有比較條件。 ? while不編譯支持優(yōu)化的前提下都需要做cmp運(yùn)算設(shè)置寄存器ZF，才能jne，je指令條件跳轉(zhuǎn)。而for(;;)就是明確的jmp無(wú)條件轉(zhuǎn)移eip，沒(méi)有jne，je條件跳轉(zhuǎn)。 ? 不過(guò)其實(shí)無(wú)所謂的，這根本不能提高任何一點(diǎn)代碼執(zhí)行的性能。因?yàn)楝F(xiàn)代編譯器大多優(yōu)化以后跟for(;;)的結(jié)果沒(méi)得什么區(qū)別。 ? 其實(shí)你所考慮到的一切優(yōu)化手段，編譯器都能幫你完成，因?yàn)榫幾g器（尤其是開(kāi)源的GCC和LLVM）是由來(lái)自全球各地的程序員共同研發(fā)并改進(jìn)的，它們的優(yōu)化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于你手動(dòng)改進(jìn)代碼。 ? 也有網(wǎng)友“Shuax”使用mingw編譯，實(shí)地測(cè)試一番： ? for版本：

?

#include
int main()
{
  for(;;)
  {
    printf("for
");
  }
}?

? 生成匯編：

? while版本：

#include
int main()
{
  while(1)
  {
    printf("while
");
  }
}

? 生成匯編：

? 你會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了文件名不同，其余都相同。 ? 當(dāng)然，這里額外說(shuō)一下，不同代碼、不同編譯器，以及不同優(yōu)化等級(jí)，可能最終結(jié)果有所差異。 ?

正方觀點(diǎn)：哪有好的編譯器

不過(guò)，有人跳出來(lái)反駁，現(xiàn)代編譯器的確優(yōu)化很好，二者運(yùn)行起來(lái)沒(méi)啥區(qū)別，但是實(shí)際在嵌入式工作中，尤其是MCU編程中，可沒(méi)有那么好的編譯器。 ? 一位工程師表示，很多嵌入式設(shè)備只有專用的編譯器，而過(guò)去這些編譯器，尤其是嵌入式編譯器沒(méi)做好優(yōu)化的情況下，while(1)要比f(wàn)or(;;)多幾個(gè)語(yǔ)句。 ? 因?yàn)閣hile里面是判斷啊，就會(huì)變成： ?

?

label:    
……    
mov a, #1    
jnz label

? 這種情況而for(;;)的話一般只會(huì)是jmp label。 ? 許多人也有類似的經(jīng)歷，并表示，有些私有編譯器連 (int)a<<0 這種都能生成非法指令，不由地懷疑配套的破芯片到底能不能受得了各種優(yōu)化過(guò)的指令。 ?

反方觀點(diǎn)：這種代碼過(guò)時(shí)了

也有工程師呼吁，不要學(xué)習(xí)這種編碼風(fēng)格，現(xiàn)在已經(jīng)是2024年了，用for(;;)表示無(wú)限循環(huán)已是一種過(guò)時(shí)的風(fēng)格了。 ? 從施特勞斯特?cái)]普博士到我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)，均認(rèn)為 for(;;)?是一種不良風(fēng)格，可參見(jiàn)： ?

GJB 8114-2013 R-1-9-4：無(wú)限循環(huán)必須使用while(1)語(yǔ)句，禁止使用for(;;)等其他形式

CppCoreGuidelines ES.73：Prefer a while-statement to a for-statement when there is no obvious loop variable

360 safe rules: for語(yǔ)句沒(méi)有明確的循環(huán)變量時(shí)應(yīng)改用while句語(yǔ)

這是為什么呢？在較為嚴(yán)格的規(guī)范體系內(nèi)，for 語(yǔ)句專用于實(shí)現(xiàn)具有明確循環(huán)次數(shù)和循環(huán)變量的迭代算法，小括號(hào)內(nèi)的三個(gè)表達(dá)式應(yīng)分別專注于循環(huán)變量的初始化、循環(huán)條件的判斷、循環(huán)變量的增減，這樣可以使循環(huán)具有清晰的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，便于閱讀，利于維護(hù)。如果沒(méi)有明確的循環(huán)變量，則應(yīng)改用 while 循環(huán)，避免對(duì)代碼的維護(hù)者造成誤導(dǎo)。 ? 有人說(shuō)for(;;)表示無(wú)條件循環(huán)，while(1)需要作條件判斷，效率比f(wàn)or(;;)慢，有一定道理，但那都是很早以前的事情了，現(xiàn)在即使沒(méi)有編譯器優(yōu)化，這種開(kāi)銷也不會(huì)成為效率的瓶頸，是不值得優(yōu)化的，保持代碼清晰的靜態(tài)結(jié)構(gòu)更為重要！ ? 類似于國(guó)軍標(biāo)這種嚴(yán)格的代碼審計(jì)規(guī)則，可參見(jiàn)： github.com/Qihoo360/safe-rules ?

工程師實(shí)地測(cè)試：和編譯器和優(yōu)化有關(guān)

公眾號(hào)博主“WKJay”也在STM32F103、ARMCC5進(jìn)行過(guò)測(cè)試，將兩個(gè)邏輯分別運(yùn)行一下（不開(kāi)編譯器優(yōu)化），查看邏輯分析儀輸出的結(jié)果。 ? while(1) 邏輯運(yùn)行結(jié)果： ?

? for(;;) 邏輯運(yùn)行結(jié)果： ?

? 結(jié)果顯示，雖然循環(huán)體完全相同，但實(shí)際運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，for(;;) 語(yǔ)句執(zhí)行得更快（45.863ms），比 while(1)（48.643ms） 快了5.7%左右。 ? 根據(jù)他的分析，for的指令更精簡(jiǎn)，而while的指令相對(duì)更繁瑣，簡(jiǎn)而言之，for抄了近道，而while彎彎繞繞。 ?

? 最后，他開(kāi)啟了編譯器的O3優(yōu)化，結(jié)果，二者就幾乎不存在差別了（12.505ms）： ?

? 從可讀性角度來(lái)說(shuō)，while(1)簡(jiǎn)單清晰，for(;;)就模糊多了。不過(guò)，對(duì)于一些比較老的專用編譯器來(lái)說(shuō)，可能就需要慎重考慮使用哪種形式。 ? 對(duì)現(xiàn)代編譯器來(lái)說(shuō)，二者完全就是一回事，更何況，高主頻的芯片不在乎一兩條機(jī)器指令了，所以這種情況下，怎么順眼就怎么寫(xiě)。 ?

審核編輯：黃飛

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