奇技淫巧一：循环加速

admin — Tue, 04 Jan 2011 04:24:39 +0000

奇技淫巧一：循环加速
循环通常是程序性能问题的多发地段。优化某些循环能极大的提高某段程序的性能。
以下的测试环境为：win xampp1.7.3 PHP5.3.1
【数组长度】
也许，maybe，可能，你看到如下类似的代码：


$data = range(0, 1000000);
 
$start = xdebug_time_index();
 
for($i = 0; $i < count($data); $i++) {	//	关注点在这行
}
$end = xdebug_time_index();
 
echo $end - $start;

以上的程序运行在我的电脑上基本上是3.3秒到3.4秒的样子。
如果我们把count($data)的计算提前到循环前，以局部变量在循环中迭代。如下所示代码：


$data = range(0, 1000000);
 
$start = xdebug_time_index();
 
$len = count($data);	//	其实局部变量是很快的。
for($i = 0; $i < $len; $i++) {
}
$end = xdebug_time_index();
 
echo $end - $start;

在同样的环境下运行，基本上是0.32到0.4秒。
对比一下，整整一个数量级的提升。只是优化了一点，性能有如此大的提升。对于这样的操作我们需要在平时注意，养成习惯。虽然PHP内部取数组的长度是从Hash Table中直接取的count值。可是这个相对于局部变量，在性能上还是有较大差别的。
这里想到一个点，如果是HTML中使用JS取DOM集合，然后计算DOM的长度，此时如果有增加或删除节点，可能最后得到的结果并不是你要的那个结果。
【计数变量】
和数组长度一样，计数变量也是一个在循环中每次迭代都会使用的变量。如果我们优化这个点，此时性能上应该也有部分提高。如下所示代码：


$data = range(0, 1000000);
 
$start = xdebug_time_index();
 
for($i = count($data); $i--;) {	//	我是关注点所在行
}
$end = xdebug_time_index();
 
echo $end - $start;

以上的代码将计数变量从大到小递减，当为0时自动停止。从而将判断语句和计数加1两条语句变成了一条语句。
最后的运行时间大概为0.26到0.27秒。与前面的0.3到0.4秒，又有了大约30%的提升。

只是，只是这些是针对for语句，在PHP中我们还有foreach。
【foreach】
将上面的for语句换成foreach，如下所示代码：

$data = range(0, 1000000);
 
$start = xdebug_time_index();
 
foreach ($data as $row) {
}
$end = xdebug_time_index();
 
echo $end - $start;

运行时间为：0.11~0.13秒，也许此时我们应该去内核里面看下为什么了，只是这不是今天的重点。嘿嘿
结果已经很明显了，如果可以，我们还是用foreach吧。
【循环展开】
在《编程珠玑》中介绍了这样一种方案。只是他是针对特定的数组查找的问题。

$data = range(0, 1000005);
$start = xdebug_time_index();
 
$len = count($data);
 
$left = $len % 8;
 
$i = 0;
 
while($left-- > 0) {
	$i++;
}
 
for(; $i < $len; $i+=8) {
	$t = $data[$i];
	$t = $data[$i + 1];
	$t = $data[$i + 2];
	$t = $data[$i + 3];
	$t = $data[$i + 4];
	$t = $data[$i + 5];
	$t = $data[$i + 6];
	$t = $data[$i + 7];
}
$end = xdebug_time_index();
 
echo $end - $start;

以上的方法运行时间为0.3多一些，这和前面的方法类似，但是需要考虑到这里多了8个赋值语句。如果去掉这8个赋值语句，其时间为0.04秒。

以上的一些方法只是针对数量级比较大的数组，此时一些微小的优化都会产生巨大的能量。平时中，也许我们使用foreach就足够了。

【纠结的轮子】
最开始生成一百万的数组使用的是如下方式：

$data = array();
for ($i = 0; $i < 1000005; $i++) {
	$data[$i] = $i;
}

纠结的轮子！

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