多重 for 循環(huán)，如何提高效率？
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前言
??我在《華為 C 語言編程規(guī)范》中看到了這個：當(dāng)使用多重循環(huán)時，應(yīng)該將最忙的循環(huán)放在最內(nèi)層。如下圖：
??由上述很簡單的偽代碼可以看到，推薦使用的方式是：外小內(nèi)大的方式。也就是內(nèi)層循環(huán)是最忙的。
??然后我又在另外一份編程規(guī)范手冊中，看到了類似的要求，如下圖：
??看到了這個小技巧之后，我迫不及待的分享給我的小伙伴，后來閑下來的時候，就想自己做個測試，驗證一下是否真的是這樣。
Ubuntu 測試
??使用 Ubuntu 14.04 的系統(tǒng)進(jìn)行測試，基本信息如下：
系統(tǒng)版本：Ubuntu14.04 gcc 版本：4.8.2
??我使用了兩份不同的代碼文件進(jìn)行測試，第一份是 外大內(nèi)小 的代碼，如下：
using namespace std;
int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;
gettimeofday(&tv, NULL); // 獲取當(dāng)前時間 ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計算當(dāng)前起始時間 cout << "start time = " << ulStartTime << endl; // 打印顯示 for(unsigned int i = 0; i < 1000000; i++) // 測試代碼 { for(int j = 0; j < 100; j++) { } } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; // 計算結(jié)束時間 cout << "end time = " << ulEndTime << endl; // 打印結(jié)束時間 cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl; // 計算時間差值 微秒 us}
??執(zhí)行上述代碼，運行結(jié)果如下，耗時：165280us
??接著，我又準(zhǔn)備了另外一份 外小內(nèi)大 的代碼，對比只是調(diào)換了 for 循環(huán)內(nèi)外層的循環(huán)次數(shù)而已，如下：
using namespace std;
int main(){ struct timeval tv; unsigned long ulStartTime, ulEndTime;
gettimeofday(&tv, NULL); ulStartTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "start time = " << ulStartTime << endl; for(int i = 0; i < 100; i++) { for(unsigned int j = 0; j < 1000000; j++) {
} } gettimeofday(&tv, NULL); ulEndTime = tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec; cout << "end time = " << ulEndTime << endl; cout << "Time = " << ulEndTime - ulStartTime << endl;}
??上述代碼的執(zhí)行結(jié)果如下，耗時：155960us
??對比上述兩份代碼的運行結(jié)果，可以很明顯的看到，外小內(nèi)大效率更高一點！
??不過，你以為這就結(jié)束了嗎？
樹莓派測試
??手邊剛好有一臺樹莓派，前段時間剛安裝了最新的官方系統(tǒng)，就想著拿來做一下測試，基本信息如下：
樹莓派系統(tǒng)版本：buster
g++ 版本：8.3.0
??測試代碼與在 Ubuntu 上運行的代碼保持一致，這里就不重復(fù)貼代碼了，只看一下運行結(jié)果。
??下邊這個是 外大內(nèi)小 的，運行結(jié)果如下，耗時：1214569us
??這個是 外小內(nèi)大 的，運行結(jié)果如下，耗時：1345193us
??完了，可以很明顯的看到，外大內(nèi)小 的運行效率要更高一點。
問題分析
??我也是有點蒙逼的，不知道為啥會出現(xiàn)截然相反的情況，對比兩個系統(tǒng)版本，硬件設(shè)備來看，推測原因有如下幾種可能：
處理器架構(gòu)不同
Ubuntu 是安裝在 win10 臺式機上的虛擬機中，所使用的硬件應(yīng)該為臺式機的硬件（處理器等）；而臺式機的硬件是英特爾的 X86 架構(gòu)的處理器。 樹莓派使用的硬件平臺，是一個 ARM 架構(gòu)的芯片，具體可以參考圖片：
gcc 版本不同，在剛開始操作的時候，也詳細(xì)的列出了當(dāng)前程序使用的環(huán)境 Ubuntu14.04 中 gcc ?版本為：4.8.2 樹莓派中 gcc 版本為：8.3.0
??目前能想到的差異就這么多，其他的暫時還不知道，難道這個就是運行在 X86 平臺和 ARM 平臺的區(qū)別之一？更多的更深入的研究還有待后續(xù)學(xué)習(xí)研究才能知道。今天的討論就到這里為止吧！
總結(jié)
在 X86 架構(gòu)平臺下，外小內(nèi)大效率較高； 由于參考的規(guī)范手冊，可能是用于服務(wù)器開發(fā)，而服務(wù)器仍然是 X86 架構(gòu)的處理器居多，因此 for 循環(huán)的多重循環(huán)規(guī)則較適用； 需要考慮在嵌入式等 ARM 平臺下，此規(guī)則是否同樣適用，是否還有其他應(yīng)用場景限制等？歡迎私信/加我好友一起討論~
