Какой цикл быстрее for или while
Перейти к содержимому

Какой цикл быстрее for или while

  • автор:

Использование циклов while и for в Python

В Python можно использовать циклы while для выполнения одной и той же задачи несколько раз, а циклы for — один раз над данными списка. В этом модуле вы узнаете о двух типах циклов и о том, когда их применять.

Цели обучения

После изучения этого модуля вы сможете сделать следующее.

  • Понимать, когда использовать циклы while и for .
  • Несколько раз запускать задачу с помощью циклов while .
  • Выполнять циклический перебор данных списка с помощью циклов for .

Предварительные требования

  • Основные знания по программированию на Python, в том числе использование переменных, строк, целых чисел и математических выражений.
  • Опыт работы со списками в Python.
  • Опыт с изменением и выполнением кода в записных книжках Jupyter.

Что быстрее while (true) или for (;;)?

Поскольку каждый защищал “свой вечный цикл” как родного, я решил разобраться. Кто же пишет более оптимальный код.

Я написал 2 исходника:

#include int main (int argc, char* argv[]) < while(1)< printf("1\n"); >> 
#include int main (int argc, char* argv[]) < for(;;)< printf("1\n"); >> 
$ gcc -O3 while.c -o while.o3 $ gcc -O2 while.c -o while.o2 $ gcc -O1 while.c -o while.o1 $ gcc -O3 for.c -o for.o3 $ gcc -O2 for.c -o for.o2 $ gcc -O1 for.c -o for.o1 

И дезассемблировал. Кому лень читать ассемблерные листниги — можете прокрутить страницу вниз. Собственно листинги:

 $ objdump -d ./while.o3 . 0000000000400430 : 400430: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400434: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax) 400438: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 40043d: e8 be ff ff ff callq 400400 400442: eb f4 jmp 400438 . $ objdump -d ./while.o2 . 0000000000400430 : 400430: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400434: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax) 400438: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 40043d: e8 be ff ff ff callq 400400 400442: eb f4 jmp 400438 . $ objdump -d ./while.o1 . 000000000040051c : 40051c: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400520: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 400525: e8 d6 fe ff ff callq 400400 40052a: eb f4 jmp 400520 . $ objdump -d ./for.o1 . 000000000040051c : 40051c: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400520: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 400525: e8 d6 fe ff ff callq 400400 40052a: eb f4 jmp 400520 . $ objdump -d ./for.o2 . 0000000000400430 : 400430: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400434: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax) 400438: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 40043d: e8 be ff ff ff callq 400400 400442: eb f4 jmp 400438 . $ objdump -d ./for.o3 0000000000400430 : 400430: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp 400434: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax) 400438: bf d4 05 40 00 mov $0x4005d4,%edi 40043d: e8 be ff ff ff callq 400400 400442: eb f4 jmp 400438
Разбираем на пальцах

Различные оптимизации не повлияли на реализацию цикла while (true) — он всегда выполнял 3 команды: mov, callq и jmp. Так же оптимизации не повлияли на реализацию for — он тоже всегда был из 3х команд: mov, callq, jmp. Между собой mov, callq и jmp ничем не отличались. Длинна команд в байтах во всех 6и случаях неизменна.

Есть только небольшая разница между реализациями -O1 и -O2/-O3 jmp выполнялся на main+4 а не на main+8, но с учетом того, что это статичный адрес (как видно из asm-кода) оно тоже не несет разницы в производительности… Хотя… а вдруг страницы памяти разные, ведь на сколько я знаю для телодвижений между разными страницами памяти в x86 (и amd64) требуются дополнительные усилия проца!

Узнаем:
400438/4096 = 97,763183594
400520/4096 = 97,783203125

Пронесло. Страница памяти одна. Да это 97 страница Виртуальной памяти Виртуального адресного пространства процесса. Но именно она нам и нужна.

Итог

while (true) и for (;;) идентичны по производительности между собой и с любыми оптимизациями -Ox. Так что если Вас спросят кто из них быстрее — смело говорите что “for (;;)” — 8 символов написать быстрее, чем “while (true)” — 12 символов.

Для тех, кто не верит что без -Ox будет тоже самое:

$ gcc while.c -o while.noO $ objdump -d while.noO . 40052b: bf e4 05 40 00 mov $0x4005e4,%edi 400530: e8 cb fe ff ff callq 400400 400535: eb f4 jmp 40052b . $ gcc for.c -o for.noO $ objdump -d for.noO . 40052b: bf e4 05 40 00 mov $0x4005e4,%edi 400530: e8 cb fe ff ff callq 400400 400535: eb f4 jmp 40052b . 

P.S. конечно все это будет правдой на компиляторе “gcc version 4.7.2 (Debian 4.7.2-5)”

�� Какой цикл быстрее: for или while в Python? ��

Вопрос: «какой цикл быстрее for или while в Python?» Ответ: Оба цикла, for и while , могут быть эффективными, и выбор между ними зависит от контекста и задачи, которую вы пытаетесь решить. Цикл for используется, когда вы заранее знаете количество итераций, или когда вам нужно перебрать элементы в коллекции.

 for i in range(10): # выполнять код для каждой итерации print(i) 

Цикл while используется, когда вы хотите повторять определенный код, пока выполняется условие.

 i = 0 while i < 10: # выполнять код, пока i < 10 print(i) i += 1 

Важно учесть, что эффективность цикла зависит от того, как вы используете его. Если ваш код в цикле выполняет длительные операции, то оба цикла могут быть неэффективными. Также стоит отметить, что выбор между циклами for и while не всегда должен основываться только на скорости выполнения. Читаемость и понятность вашего кода также важны.

Детальный ответ

Какой цикл быстрее: for или while в Python?

В Python предоставлено несколько циклических конструкций, таких как цикл for и цикл while. Оба цикла выполняются до тех пор, пока заданное условие истинно, но их структуры имеют некоторые отличия, которые могут влиять на их производительность.

Цикл for в Python

Цикл for используется для перебора элементов в последовательности, такой как список, кортеж или строка. Он удобен, когда мы знаем точное количество повторений или хотим перебрать каждый элемент последовательности. Вот пример использования цикла for:

 numbers = [1, 2, 3, 4, 5] sum = 0 for num in numbers: sum += num print("Сумма чисел:", sum) 

Выполнение цикла for будет продолжаться, пока не будут перебраны все элементы списка numbers . В данном случае, будет выведена сумма всех чисел в списке, то есть 15.

Цикл while в Python

Цикл while также выполняется до тех пор, пока заданное условие истинно, но его структура отличается от цикла for. Он удобен, когда мы хотим выполнять код до тех пор, пока условие истинно, но мы не знаем заранее, сколько итераций понадобится. Вот пример использования цикла while:

 count = 0 limit = 5 while count < limit: print("Count:", count) count += 1 

В этом примере цикл while будет выполняться, пока значение переменной count будет меньше значения переменной limit . Каждую итерацию будет выводиться значение переменной count , а затем значение count будет увеличено на 1. В результате будут выведены числа от 0 до 4.

Производительность

Вопрос о том, какой цикл быстрее – for или while в Python, зависит от конкретного случая использования. Однако, в общем случае, цикл for обычно более эффективен, чем цикл while. Причина этого заключается в том, что цикл for на основе последовательности выполняется до тех пор, пока она не будет полностью перебрана. Он автоматически управляет индексами и контролирует количество итераций, что упрощает его использование и может повысить производительность. С другой стороны, цикл while может потенциально выполняться до бесконечности, если условие никогда не станет ложным. Это требует дополнительной проверки условия и может привести к неэффективности в некоторых случаях.

Заключение

Циклы for и while являются важными инструментами программирования на Python. Они позволяют повторять код до тех пор, пока заданное условие истинно. В общем случае, цикл for более эффективен, чем цикл while, но определенные сценарии могут потребовать использования цикла while. Важно выбирать правильный тип цикла в зависимости от задачи и требований производительности вашей программы.

Python: что быстрее - цикл for или while?

Цикл for или while в Python: что быстрее? Вопрос, что быстрее - цикл for или while в Python, имеет относительный характер. Скорость выполнения зависит от контекста и специфики использования циклов. Давайте рассмотрим оба варианта и приведем примеры использования. Цикл for:

for i in range(10): print(i) 

Цикл for обычно используется для перебора элементов в заданной последовательности, такой как список или строка. Он автоматически управляет итерацией и не требует явного обновления счетчика как в случае с циклом while. В большинстве случаев, цикл for в Python работает быстрее, так как он оптимизирован для работы с итерируемыми объектами. Цикл while:

i = 0 while i < 10: print(i) i += 1 

Цикл while используется для повторения кода до тех пор, пока условие истинно. В этом случае, необходимо явно обновлять счетчик, чтобы избежать бесконечного цикла. Если условие никогда не становится ложным, то цикл будет выполняться до бесконечности. В зависимости от специфической ситуации и условий, цикл while может работать быстрее, особенно если условие проверяется редко. В заключение, следует помнить, что производительность циклов может зависеть от контекста и специфических требований задачи. Нет однозначного ответа на вопрос о том, что быстрее - цикл for или while в Python. Рекомендуется использовать цикл, который наиболее соответствует задаче и обеспечивает читаемость и понятность кода.

Детальный ответ

Что быстрее: цикл for или while в Python? Вопрос о том, какой тип цикла более эффективен - for или while - является довольно распространенным. Давайте рассмотрим оба этих типа циклов в Python и выясним, в чем разница и какой из них может быть более быстрым в различных ситуациях. Цикл for Цикл for в Python предназначен для выполнения итераций по некоторому итерируемому объекту, такому как строка, список или диапазон чисел. Преимущество цикла for заключается в том, что он обеспечивает простой способ пройти через все элементы итерируемого объекта по одному за раз. Вот пример:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] for number in numbers: print(number)

В этом примере мы используем цикл for для выполнения итераций по элементам списка numbers и выводим каждое число на экран. Цикл for автоматически выполняет итерацию по всем элементам списка без необходимости явно указывать индексы или проверять условие остановки. Однако, в некоторых случаях, когда требуется максимальная производительность, цикл for может быть немного медленнее, потому что каждая итерация цикла требует получения следующего элемента из итерируемого объекта. Цикл while Цикл while в Python выполняет итерации, пока выполняется некоторое условие. В отличие от цикла for , цикл while не требует заранее определенного набора элементов для итерации. Вот пример:

i = 0 while i < 5: print(i) i += 1

В этом примере мы используем цикл while , чтобы продолжать выполнять итерации, пока значение переменной i меньше 5. Мы выводим значение переменной i на экран и увеличиваем его на 1 после каждой итерации. Цикл while продолжит выполняться, пока условие i < 5 остается истинным. Цикл while может быть полезен, если вы не знаете заранее, сколько раз вам нужно выполнить итерации. Однако, при использовании цикла while необходимо быть осторожным, чтобы избежать бесконечного цикла, если условие никогда не становится ложным. Какой цикл быстрее? Ответ на этот вопрос зависит от конкретного случая. Оба цикла имеют свои сильные и слабые стороны, и выбор между ними зависит от конкретной задачи и ее требований к производительности. Цикл for часто является предпочтительным выбором, когда вы проходите по заранее определенному набору элементов или требуется простой способ их обработки по одному за раз. С другой стороны, цикл while может быть полезным, когда задача требует выполнения итераций до выполнения определенного условия, или когда количество итераций заранее неизвестно. Важно понимать, что в большинстве случаев разница в производительности между циклами for и while достаточно незначительна и не влияет на общую производительность программы. Так что вместо выбора между циклами for и while в основном следует ориентироваться на удобство использования и читаемость кода. Используйте тот тип цикла, который лучше соответствует вашим потребностям и делает код более понятным и поддерживаемым. Надеюсь, это руководство помогло вам понять разницу между циклами for и while в Python и выбрать подходящий тип цикла для вашей задачи. Успехов в вашем программировании!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *