while(1)和for(;;)到底有什么區別

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有讀者問題了類似這樣的問題：while (1) 和 for (;;) 它們不都是無限循環嗎，作用應該一樣啊，它們到底有什么區別？

要回答這個問題，其實你各自編寫一段 while (1) 和 for (;;) 的代碼，編譯對比一下代碼大小和匯編文件，你就大概知道了。

while (1) 和 for (;;) 語法表達

這里先說一下 while (1) 和 for (;;) 語法表達式。

1.while 語法表達

while( 表達式 )
{
  語句
}

其中：

表達式：是循環條件

語句：為循環體。

while 語句的語義是：計算表達式的值，當值為真 (非 0) 時， 執行循環體語句。其執行過程可用下圖表示：

2.for 語法表達

for(表達式1; 表達式2; 表達式3) 
{
  語句
}

它的執行過程如下：

1. 先求解表達式 1

2. 求解表達式 2

若其值為真（非 0），則執行 for 語句中指定的內嵌語句，然后執行下面第 3）步；

若其值為假（0），則結束循環，轉到第 5）步。

3. 求解表達式 3

4. 轉回上面第 2）步繼續執行。

5. 循環結束，執行 for 語句下面的一個語句。

執行過程可用下圖表示：

while (1) 和 for (;;) 異同點

這里先說一下結論，然后再驗證驗證結論。

1. 相同點

作用和效果都一樣：都是實現無限循環的功能。

2. 不同點

while (1)：其中括號里面是一個條件，程序會判斷真假。而括號里面的 “1” 永遠是一個 “真值”。

其中，每一次循環，編譯器都要判斷常量 1 是不是等于零。

for (;;)：這兩個；；空語句，編譯器一般會優化掉的，直接進入死循環。

根據上面的描述，你可能會覺得：while (1) 比 for (;;) 要做更多事，匯編代碼更多，代碼量也更大。

但事實是這樣嗎？下面驗證一下。

驗證 while (1) 和 for (;;) 差異

我們編寫分別兩個文件 for.c 和 while.c，然后分別生成匯編代碼，看下情況。

1. 源代碼

while.c：
// filename: while.c
intmain(int argc, charconst *argv[])
{
    while(1)
    {}

    return 0;
}

for.c：
// filename: for.c
intmain(int argc, charconst *argv[])
{
    for(;;)
    {}

    return 0;
}

2. 生成匯編

我們這里使用 gcc 編譯器生成匯編，執行命令如下：

gcc -S -o while.s while.c
gcc -S -o for.s for.c

while 匯編代碼：

; filename: whiles
  .file  "while.c"
  .text
  .globl  main
  .type  main, @function
main:
.LFB0:
  .cfi_startproc
  pushq  %rbp
  .cfi_def_cfa_offset 16
  .cfi_offset 6, -16
  movq  %rsp, %rbp
  .cfi_def_cfa_register 6
  movl  %edi, -4(%rbp)
  movq  %rsi, -16(%rbp)
.L2:
  jmp  .L2
  .cfi_endproc
.LFE0:
  .size  main, .-main
  .ident  "GCC: (GNU) 9.3.0"
  .section  .note.GNU-stack,"",@progbits

for 匯編代碼：

; filename: for.s
  .file  "for.c"
  .text
  .globl  main
  .type  main, @function
main:
.LFB0:
  .cfi_startproc
  pushq  %rbp
  .cfi_def_cfa_offset 16
  .cfi_offset 6, -16
  movq  %rsp, %rbp
  .cfi_def_cfa_register 6
  movl  %edi, -4(%rbp)
  movq  %rsi, -16(%rbp)
.L2:
  jmp  .L2
  .cfi_endproc
.LFE0:
  .size  main, .-main
  .ident  "GCC: (GNU) 9.3.0"
  .section  .note.GNU-stack,"",@progbits

你會發現，除了文件名不同，其余都相同。

當然，這里額外說一下，不同代碼、不同編譯器，以及不同優化等級，可能最終結果有所差異。

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