Inside i++

i++、++i、i=i+1、效率怎么样？看过一本书上说，i++比i=i+1好
的地方是因为i=i+1中的那个1要占用一个寄存器，所以速度没有
i++快，于是我想验证一下。另外，以前听说过Java中的“i=i++”
得不到正确结论，也就是应该是“先累加再赋值”，但Java经过这
种运算后，i值居然没有变化。所以在这里，想一并把这几个问题
在C中验证一下。

=====================测试的C源程序====================

#01: #include <stdio.h>
#02:
#03: main()
#04: {
#05: int i=0, j=0;
#06: i=i++;
#07:
#08: i=i+1;
#09: i++;
#10: ++i;
#11:
#12: j=i+1;
#13: j=i++;
#14: j=++i;
#15:
#16: printf("i=%d", i);
#17: }

======================================================

下面是我在 VC++ 6.0 + SP5 / Window 2000环境下对上述源程序的反汇编：

5: int i=0, j=0;
0040D698 mov dword ptr [ebp-4],0
0040D69F mov dword ptr [ebp-8],0

6: i=i++;
0040D6A6 mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040D6A9 mov dword ptr [ebp-4],eax
0040D6AC mov ecx,dword ptr [ebp-4]
0040D6AF add ecx,1
0040D6B2 mov dword ptr [ebp-4],ecx

8: i=i+1;
0040D6B5 mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040D6B8 add edx,1
0040D6BB mov dword ptr [ebp-4],edx

9: i++;
0040D6BE mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040D6C1 add eax,1
0040D6C4 mov dword ptr [ebp-4],eax

10: ++i;
0040D6C7 mov ecx,dword ptr [ebp-4]
0040D6CA add ecx,1
0040D6CD mov dword ptr [ebp-4],ecx

12: j=i+1;
0040D6D0 mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040D6D3 add edx,1
0040D6D6 mov dword ptr [ebp-8],edx

13: j=i++;
0040D6D9 mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040D6DC mov dword ptr [ebp-8],eax
0040D6DF mov ecx,dword ptr [ebp-4]
0040D6E2 add ecx,1
0040D6E5 mov dword ptr [ebp-4],ecx

14: j=++i;
0040D6E8 mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040D6EB add edx,1
0040D6EE mov dword ptr [ebp-4],edx
0040D6F1 mov eax,dword ptr [ebp-4]
0040D6F4 mov dword ptr [ebp-8],eax

=================================================================

下面是我在 SCO UNIX下用cc -g 对上述源程序编译后，用dbx打出的内存汇编代码：

( int i=0, j=0; )
0x0000015e (main:5) mov DWord Ptr [ebp-0x04],$0
0x00000165 (main:5) mov DWord Ptr [ebp-0x08],$0

( i=i++; )
0x0000016c (main:6) mov eax,DWord Ptr [ebp-0x04]
0x0000016f (main:6) inc DWord Ptr [ebp-0x04]
0x00000172 (main:6) mov DWord Ptr [ebp-0x04],eax

( i=i+1; )
0x00000175 (main:8) inc DWord Ptr [ebp-0x04]

( i++; )
0x00000178 (main:9) inc DWord Ptr [ebp-0x04]

( ++i; )
0x0000017b (main:10) inc DWord Ptr [ebp-0x04]

( j=i+1; )
0x0000017e (main:12) mov eax,DWord Ptr [ebp-0x04]
0x00000181 (main:12) inc eax
0x00000182 (main:12) mov DWord Ptr [ebp-0x08],eax

( j=i++; )
0x00000185 (main:13) mov eax,DWord Ptr [ebp-0x04]
0x00000188 (main:13) inc DWord Ptr [ebp-0x04]
0x0000018b (main:13) mov DWord Ptr [ebp-0x08],eax

( j=++i; )
0x0000018e (main:14) inc DWord Ptr [ebp-0x04]
0x00000191 (main:14) mov eax,DWord Ptr [ebp-0x04]
0x00000194 (main:14) mov DWord Ptr [ebp-0x08],eax

======================================================================

1、从上述的汇编代码我们不难看出对于i=i+1; i++; ++i这三个指令的汇编
指令无论是在VC下还是在SCO UNIX的cc下都是一样的（虽然这两个编译器
对其汇编得到的指令不太一样，但是它们对这三条指令的汇编都是一样的，
这里，我是关闭编译器优化的选项，也许现在的编译器自动对之优化了）

在VC下都是：
0040D6B5 mov edx,dword ptr [ebp-4]
0040D6B8 add edx,1
0040D6BB mov dword ptr [ebp-4],edx

在cc下都是：
0x0000017b (main:10) inc DWord Ptr [ebp-0x04]

2、对于复合指令 j=i+1; j=i++; 却有所不同，
在VC下：j=i+1 是三条指令，而 j=i++ 却有五条指令，这也很合理。
在SCO下： j=i+1 和 j=i++ 都是三条指令。（j=i++指令数比VC少）

3、对于i=i++，在VC下可以得到正确的结果 i=1;而在SCO下却是i=0; 这可以
从其汇编看到。

VC对i=i++的汇编是：

0040D6A6 mov eax,dword ptr [ebp-4] //取内存值i到eax
0040D6A9 mov dword ptr [ebp-4],eax //把eax值放到内存i中
0040D6AC mov ecx,dword ptr [ebp-4] //取内存值i到ecx
0040D6AF add ecx,1 //寄存器ecx加1
0040D6B2 mov dword ptr [ebp-4],ecx //把ecx值放到内存i中

SCO对i=i++的汇编是：

//取内存i到寄存器eax中
0x0000016c (main:6) mov eax,DWord Ptr [ebp-0x04]

//对内存i进行累加
0x0000016f (main:6) inc DWord Ptr [ebp-0x04]

//把寄存器eax的值放到内存i中
0x00000172 (main:6) mov DWord Ptr [ebp-0x04],eax

可见，之所以SCO得不到正确的结果的原因了。我已为其加上了注释，相信各位是看得懂的。

【结论】：
1、如果是单语句，无论是i=i+1; i++; ++i;其效率是完全一样的。
2、之所以SCO下的i=i++得不到正确结果，是因为其编译器追求效率的结果。（Java亦如此）
3、观察SCO下的汇编指令“inc DWord Ptr [ebp-0x04]”，难道可以直接操作内存吗？（拿不准）
4、各个产商的编译器各有不同，所产生的语句的指令代码也有所不同，C++就更尤其如此啦。

======================================================================

最后附上Java对i=i++的测试

源程序：

#1: class Test
#2: {
#3: public static void main(String[] argv)
#4: {
#5:int i=0;
#6:i=i++;
#7:System.out.println("i="+i);
#8:}
#9: }

用javac -g Test.java 把其编译成 Test.class。
再用javap -c Test打出其虚拟机指令代码如下：

D:\>javap -c Test

Compiled from Test.java
class Test extends java.lang.Object {
Test();
public static void main(java.lang.String[]);
}

Method Test()
0 aload_0
1 invokespecial #1 <Method java.lang.Object()>
4 return

Method void main(java.lang.String[])
0 iconst_0
1 istore_1
2 iload_1
3 iinc 1 1
6 istore_1
7 getstatic #2 <Field java.io.PrintStream out>
10 new #3 <Class java.lang.StringBuffer>
13 dup
14 invokespecial #4 <Method java.lang.StringBuffer()>
17 ldc #5 <String "i=">
19 invokevirtual #6 <Method java.lang.StringBuffer append(java.lang.String)>
22 iload_1
23 invokevirtual #7 <Method java.lang.StringBuffer append(int)>
26 invokevirtual #8 <Method java.lang.String toString()>
29 invokevirtual #9 <Method void println(java.lang.String)>
32 return

可见其中的：
1 istore_1
2 iload_1
3 iinc 1 1
6 istore_1
就是i=i++的虚拟机指令，想来一定和SCO的编译器有异曲同工之处。

【备注】
这段程序的结果是i=0，我是在 j2se 1.4.0 下进行的测试。
虽然说，这是一个BUG，但是有多少人又会写i=i++这种无聊的语句呢？
不过却可以了解一下编译器（解释器）的工作方式。

——
（版权所有，如需转载，请注明作者和出处）