高效的C编程之：C循环结构

14.5.2循环展开

在14.5.1节中可以发现，每次循环需要在循环体外加两条指令：一条减法指令来减少循环计数值和一条条件分支指令。通常这些指令称为循环开销（LoopOverhead）。在ARM7或ARM9处理器上，加法指令需要1个周期，条件分支指令需要3个周期，这样每个循环就需要4个周期的开销。

可以通过展开循环体（LoopUnrolling），即重复循环主体多次，同时按同样的比例减少循环次数来降低循环开销。

下面的例子通过将循环体展开4次，来达到减少循环开销的目的。

intcountbit1(uintn)

{intbits=0;

while(n!=0)

{

if(n1)bits++;

n>>=1;

}

returnbits;

}

将循环主体展开。

intcountbit2(uintn)

{intbits=0;

while(n!=0)

{

if(n1)bits++;

if(n2)bits++;

if(n4)bits++;

if(n8)bits++;

n>>=4;

}

returnbits;

}

这里减少了4N的循环开销（N=4，即循环体执行的次数）。如果循环体中存在耗时的Store/Load指令，则代码执行效率的提高将更明显。

ARM编译器不会自动将循环体展开，只有用户自己判断何时将循环体展开，到底应该展开多少次，如果循环的次数不是循环展开的倍数该怎么办？下面就将详细讨论，用户编写自己的循环展开程序时，需要注意的问题。

①只有当循环展开对提高应用程序的整体性能非常重要时，才进行循环展开；否则反而会增加代码尺寸。

②应设法使循环的次数是循环展开的倍数。如果难以实现，那么就要增加额外的代码来处理数组的剩余元素。这将增加少许代码量，但可以保持较好的性能。