C語言編譯器是如何實現指針+1這樣的一個機制？

01-06

int *p = array; p++;
則 p 指向array 的下一個元素。我想好奇的是編譯器怎麼實現這樣的機制？這種情況下，++操作是否仍然比 +1 速度快？

實現機制：

編譯期做靜態類型檢查，*p是int類型，int在多數架構上為四位元組，++和+1都被轉譯為+4。

效率：

http://gcc.godbolt.org/ ，無優化

結論：+1時沒有任何區別。

p的值被load到某個寄存器r，然後add r, 4; 就可以了。這裡4已經被編譯器用sizeof(array item type) 給換成立即數了。所以你說的什麼p++和+1，實際上沒什麼區別。如果有人要拿這個來說快慢，恕我直言，也許是因為他還不夠了解底層的cpu是如何執行指令的這一個層面。

這個很簡單,編譯器知道int的sizeof,你+1,編譯器直接翻譯成+1*4就行了.

至於效率,我記得之所以有++,是因為早期某一種cpu上有個自增指令,效率比+1要高,

所以多了個++.現在已經一致了. ++或者+1並不影響變數放在寄存器或者棧上.

x86下這種指針運算,常用lea指令,有:

lea eax,[eax+4] ; 假設eax是int指針,這是+1的意思.

對lea指令來說,這裡+4還是+1,執行效率是沒有區別的.

然後,如果不是p++,而是p+=i呢? 會不會多出一條乘法指令影響效率? 不會的,x86設計時已經

充分考慮了各種可能的指針運算,在處理指針加乘時,lea能這樣:

lea eax,[eax+ecx*4]

這條指令可以在一條指令里完成加法和乘法,效率和

lea eax,[eax+ecx]

沒有任何區別.

即使不用lea,其他指令也可以實現,例如:

movaps xmm1,[eax+ecx*4]

效率和

movaps xmm1,[eax+ecx]

完全一樣.

「++」操作是歷史的遺留。因為在早期 PDP 機器上專門有一個 register，每次被讀的時候內容自動加一。所以 C 就「順勢」實現了這個操作。

「+1」操作無限制，等效即可。在有些循環中甚至會被 auto-vectorizing 成為 SSE/SSE2 的單條指令。

指針有類型，類型有尺寸，指針+1就是當前值加上指針所指類型的尺寸，數組的元素在內存中是連續存放的，指向一個元素的指針加上一個元素的尺寸自然就是下一個元素。

從原理上說++應該會慢一點，以x86為例，++需要將一個變數加1再寫回內存，+1是將一個變數加1並將結果保持在寄存器AX/EAX中，但是：1、編譯器會作優化，不做無謂的內存回寫；2、內存有cache，最靠近CPU的cache速度接近寄存器；3、一些RISC，例如SPARC上所有算術操作都是在寄存器窗口中進行的。綜上，其實兩個操作速度差不多。

C語言那個編譯器裡面，已經存放了變數類型，它會自己計算長度的。我們寫指針加幾，比如n好了，它都會自動換算成類型長度*n的。類型名就是修飾它跳躍的方式的。

你也可以反過來想，如果不是這樣，指針怎麼知道它要一步跳多遠呢？

反彙編一下C編譯的程序即可，比如用obj-dump 這個工具，我的理解編譯根據CPU指令不同，採用不同機制。

int *p = array; p++;

int *p=array;處理為LEA p, array; array必須為靜態地址，編譯時確定好的

p++處理為((char *)p) += sizeof(*p);這樣了，不會處理為INC p; 這樣