在循环之前或循环中声明变量之间的区别？

哪个更好，a还是b？

从性能的角度来看，您必须对其进行衡量。 （在我看来，如果你可以测量差异，编译器就不是很好）。

从维护的角度来看，b 更好。在尽可能窄的范围内，在同一个地方声明和初始化变量。不要在声明和初始化之间留下一个空洞，也不要污染你不需要的命名空间。

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好吧，我分别运行了您的 A 和 B 示例 20 次，循环了 1 亿次。（JVM - 1.5.0）

A：平均执行时间：0.074 秒

B：平均执行时间：0.067 秒

令我惊讶的是，B 稍微快了一点。与计算机一样快，现在很难说你是否能准确地测量到这一点。我也会将其编码为 A 方式，但我会说这并不重要。

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这取决于语言和确切的用途。例如，在 C# 1 中它没有任何区别。在 C# 2 中，如果局部变量由匿名方法（或 C# 3 中的 lambda 表达式）捕获，它会产生非常显着的差异。

例子：

using System;
using System.Collections.Generic;

class Test
{
    static void Main()
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        int outer;
        for (int i=0; i < 10; i++)
        {
            outer = i;
            int inner = i;
            actions.Add(() => Console.WriteLine("Inner={0}, Outer={1}", inner, outer));
        }

        foreach (Action action in actions)
        {
            action();
        }
    }
}

输出：

Inner=0, Outer=9
Inner=1, Outer=9
Inner=2, Outer=9
Inner=3, Outer=9
Inner=4, Outer=9
Inner=5, Outer=9
Inner=6, Outer=9
Inner=7, Outer=9
Inner=8, Outer=9
Inner=9, Outer=9

不同之处在于所有操作都捕获相同的 outer 变量，但每个操作都有自己单独的 inner 变量。

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以下是我在 .NET 中编写和编译的内容。

double r0;
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    r0 = i*i;
    Console.WriteLine(r0);
}

for (int j = 0; j < 1000; j++) {
    double r1 = j*j;
    Console.WriteLine(r1);
}

当 CIL 重新呈现为代码时，这就是我从 .NET Reflector 得到的。

for (int i = 0; i < 0x3e8; i++)
{
    double r0 = i * i;
    Console.WriteLine(r0);
}
for (int j = 0; j < 0x3e8; j++)
{
    double r1 = j * j;
    Console.WriteLine(r1);
}

所以编译后两者看起来完全一样。在托管语言中，代码被转换为 CL/字节代码，并在执行时被转换为机器语言。因此，在机器语言中，甚至可能不会在堆栈上创建双精度数。它可能只是一个寄存器，因为代码反映了它是 WriteLine 函数的临时变量。对于循环，有一整套优化规则。所以一般人不应该担心它，尤其是在托管语言中。在某些情况下，您可以优化管理代码，例如，如果您必须仅使用 string a; a+=anotherstring[i] 而不是使用 StringBuilder 连接大量字符串。两者之间的性能差异很大。在很多这样的情况下，编译器无法优化您的代码，因为它无法确定更大范围内的意图。但它几乎可以为您优化基本的东西。

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这是 VB.NET 中的一个问题。 Visual Basic 结果不会重新初始化此示例中的变量：

For i as Integer = 1 to 100
    Dim j as Integer
    Console.WriteLine(j)
    j = i
Next

' Output: 0 1 2 3 4...

这将在第一次打印 0（声明时 Visual Basic 变量具有默认值！），但此后每次都打印 i。

但是，如果您添加 = 0，您会得到预期的结果：

For i as Integer = 1 to 100
    Dim j as Integer = 0
    Console.WriteLine(j)
    j = i
Next

'Output: 0 0 0 0 0...

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我做了一个简单的测试：

int b;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    b = i;
}

对比

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    int b = i;
}

我用 gcc - 5.2.0 编译了这些代码。然后我反汇编了这两个代码的main()，结果是这样的：

1º：

   0x00000000004004b6 <+0>:     push   rbp
   0x00000000004004b7 <+1>:     mov    rbp,rsp
   0x00000000004004ba <+4>:     mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0
   0x00000000004004c1 <+11>:    jmp    0x4004cd <main+23>
   0x00000000004004c3 <+13>:    mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
   0x00000000004004c6 <+16>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x8],eax
   0x00000000004004c9 <+19>:    add    DWORD PTR [rbp-0x4],0x1
   0x00000000004004cd <+23>:    cmp    DWORD PTR [rbp-0x4],0x9
   0x00000000004004d1 <+27>:    jle    0x4004c3 <main+13>
   0x00000000004004d3 <+29>:    mov    eax,0x0
   0x00000000004004d8 <+34>:    pop    rbp
   0x00000000004004d9 <+35>:    ret

对比

2º

   0x00000000004004b6 <+0>: push   rbp
   0x00000000004004b7 <+1>: mov    rbp,rsp
   0x00000000004004ba <+4>: mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0
   0x00000000004004c1 <+11>:    jmp    0x4004cd <main+23>
   0x00000000004004c3 <+13>:    mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
   0x00000000004004c6 <+16>:    mov    DWORD PTR [rbp-0x8],eax
   0x00000000004004c9 <+19>:    add    DWORD PTR [rbp-0x4],0x1
   0x00000000004004cd <+23>:    cmp    DWORD PTR [rbp-0x4],0x9
   0x00000000004004d1 <+27>:    jle    0x4004c3 <main+13>
   0x00000000004004d3 <+29>:    mov    eax,0x0
   0x00000000004004d8 <+34>:    pop    rbp
   0x00000000004004d9 <+35>:    ret 

这与 asm 结果完全相同。不是证明这两个代码产生相同的东西吗？

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它取决于语言 - IIRC C# 对此进行了优化，因此没有任何区别，但 JavaScript（例如）每次都会执行整个内存分配。

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我总是使用 A （而不是依赖编译器），也可能重写为：

for(int i=0, double intermediateResult=0; i<1000; i++){
    intermediateResult = i;
    System.out.println(intermediateResult);
}

这仍然将 intermediateResult 限制在循环的范围内，但不会在每次迭代期间重新声明。

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在我看来， b 是更好的结构。在 a 中，intermediateResult 的最后一个值在循环完成后仍然存在。

编辑：这与值类型没有太大区别，但引用类型可能有点重。就个人而言，我喜欢尽快取消引用变量以进行清理，而 b 会为你做这件事，

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我怀疑一些编译器可以将两者优化为相同的代码，但肯定不是全部。所以我会说你最好选择前者。后者的唯一原因是如果您想确保声明的变量仅在循环中使用。

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作为一般规则，我在最内部的可能范围内声明我的变量。所以，如果你没有在循环之外使用intermediateResult，那么我会选择B。

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一位同事更喜欢第一种形式，告诉它是一种优化，更喜欢重用声明。

我更喜欢第二个（并试图说服我的同事！;-)），读过：

它将变量的范围缩小到需要它们的地方，这是一件好事。

Java 优化到足以在性能上没有显着差异。 IIRC，也许第二种形式更快。

无论如何，它属于依赖编译器和/或 JVM 质量的过早优化类别。

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如果您在 lambda 等中使用变量，则 C# 会有所不同。但一般来说，编译器基本上会做同样的事情，假设变量只在循环中使用。

鉴于它们基本相同：请注意，版本 b 使读者更清楚地知道该变量不是，也不能在循环之后使用。此外，版本 b 更容易重构。在版本 a 中，将循环体提取到自己的方法中更加困难。此外，版本 b 向您保证这种重构没有副作用。

因此，版本 a 让我烦恼不已，因为它没有任何好处，而且它使推理代码变得更加困难......

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好吧，你总是可以为此做一个范围：

{ //Or if(true) if the language doesn't support making scopes like this
    double intermediateResult;
    for (int i=0; i<1000; i++) {
        intermediateResult = i;
        System.out.println(intermediateResult);
    }
}

这样你只声明一次变量，当你离开循环时它就会死掉。

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我认为这取决于编译器，很难给出一般性答案。

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我一直认为，如果您在循环中声明变量，那么您就是在浪费内存。如果你有这样的事情：

for(;;) {
  Object o = new Object();
}

那么不仅需要为每次迭代创建对象，而且需要为每个对象分配一个新的引用。似乎如果垃圾收集器很慢，那么您将有一堆需要清理的悬空引用。

但是，如果你有这个：

Object o;
for(;;) {
  o = new Object();
}

然后，您每次只创建一个引用并为其分配一个新对象。当然，它可能需要更长的时间才能超出范围，但是只有一个悬空引用需要处理。

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我的做法如下：

如果变量的类型很简单（int、double、...），我更喜欢变体 b（内部）。原因：缩小变量范围。

如果变量的类型不简单（某种类或结构），我更喜欢变体 a（外部）。原因：减少 ctor-dtor 调用次数。

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很长一段时间我都有同样的问题。所以我测试了一段更简单的代码。

结论：对于这种情况，没有性能差异。

外循环案例

int intermediateResult;
for(int i=0; i < 1000; i++){
    intermediateResult = i+2;
    System.out.println(intermediateResult);
}

内循环案例

for(int i=0; i < 1000; i++){
    int intermediateResult = i+2;
    System.out.println(intermediateResult);
}

我在 IntelliJ 的反编译器上检查了编译文件，对于这两种情况，我得到了 same Test.class

for(int i = 0; i < 1000; ++i) {
    int intermediateResult = i + 2;
    System.out.println(intermediateResult);
}

我还使用此 answer 中给出的方法对这两种情况的代码进行了反汇编。我将只显示与答案相关的部分

外循环案例

Code:
  stack=2, locals=3, args_size=1
     0: iconst_0
     1: istore_2
     2: iload_2
     3: sipush        1000
     6: if_icmpge     26
     9: iload_2
    10: iconst_2
    11: iadd
    12: istore_1
    13: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    16: iload_1
    17: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
    20: iinc          2, 1
    23: goto          2
    26: return
LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
           13      13     1 intermediateResult   I
            2      24     2     i   I
            0      27     0  args   [Ljava/lang/String;

内循环案例

Code:
      stack=2, locals=3, args_size=1
         0: iconst_0
         1: istore_1
         2: iload_1
         3: sipush        1000
         6: if_icmpge     26
         9: iload_1
        10: iconst_2
        11: iadd
        12: istore_2
        13: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        16: iload_2
        17: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
        20: iinc          1, 1
        23: goto          2
        26: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
           13       7     2 intermediateResult   I
            2      24     1     i   I
            0      27     0  args   [Ljava/lang/String;

如果您密切注意，只有分配给 i 和 LocalVariableTable 中的 intermediateResult 的 Slot 被交换为它们出现顺序的产物。插槽的相同差异反映在其他代码行中。

没有执行额外的操作

在这两种情况下，intermediateResult 仍然是一个局部变量，因此访问时间没有差异。

奖金

编译器进行了大量优化，看看在这种情况下会发生什么。

零工作案例

for(int i=0; i < 1000; i++){
    int intermediateResult = i;
    System.out.println(intermediateResult);
}

零工作反编译

for(int i = 0; i < 1000; ++i) {
    System.out.println(i);
}

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从性能的角度来看，外部（好多）更好。

public static void outside() {
    double intermediateResult;
    for(int i=0; i < Integer.MAX_VALUE; i++){
        intermediateResult = i;
    }
}

public static void inside() {
    for(int i=0; i < Integer.MAX_VALUE; i++){
        double intermediateResult = i;
    }
}

我分别执行了这两个函数 10 亿次。 outside() 花费了 65 毫秒。 inside() 花了 1.5 秒。

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如果有人感兴趣，我用 Node 4.0.0 测试了 JS。在循环外声明导致平均超过 1000 次试验的性能提高约 0.5 毫秒，每次试验有 1 亿次循环迭代。所以我会说继续以最易读/可维护的方式编写它，即 B，imo。我会把我的代码放在一个小提琴中，但我使用了性能-now Node 模块。这是代码：

var now = require("../node_modules/performance-now")

// declare vars inside loop
function varInside(){
    for(var i = 0; i < 100000000; i++){
        var temp = i;
        var temp2 = i + 1;
        var temp3 = i + 2;
    }
}

// declare vars outside loop
function varOutside(){
    var temp;
    var temp2;
    var temp3;
    for(var i = 0; i < 100000000; i++){
        temp = i
        temp2 = i + 1
        temp3 = i + 2
    }
}

// for computing average execution times
var insideAvg = 0;
var outsideAvg = 0;

// run varInside a million times and average execution times
for(var i = 0; i < 1000; i++){
    var start = now()
    varInside()
    var end = now()
    insideAvg = (insideAvg + (end-start)) / 2
}

// run varOutside a million times and average execution times
for(var i = 0; i < 1000; i++){
    var start = now()
    varOutside()
    var end = now()
    outsideAvg = (outsideAvg + (end-start)) / 2
}

console.log('declared inside loop', insideAvg)
console.log('declared outside loop', outsideAvg)

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A) 比 B) 更安全............想象一下，如果你在循环中初始化结构而不是“int”或“float”，那会怎样？

喜欢

typedef struct loop_example{

JXTZ hi; // where JXTZ could be another type...say closed source lib 
         // you include in Makefile

}loop_example_struct;

//then....

int j = 0; // declare here or face c99 error if in loop - depends on compiler setting

for ( ;j++; )
{
   loop_example loop_object; // guess the result in memory heap?
}

你肯定会面临内存泄漏的问题！因此，我相信“A”是更安全的选择，而“B”容易受到内存积累的影响，尤其是在使用封闭源代码库时。您可以在 Linux 上使用“Valgrind”工具特别是子工具“Helgrind”进行检查。

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这是一个有趣的问题。根据我的经验，当你为代码辩论这个问题时，需要考虑一个终极问题：

有什么理由为什么变量需要是全局的？

全局只声明一次变量而不是在本地声明多次是有意义的，因为它更适合组织代码并且需要更少的代码行。但是，如果它只需要在一个方法中本地声明，我会在该方法中对其进行初始化，因此很明显该变量与该方法完全相关。如果您选择后一种选项，请注意不要在初始化它的方法之外调用此变量——您的代码将不知道您在说什么，并且会报告错误。

另外，作为旁注，不要在不同方法之间重复局部变量名称，即使它们的目的几乎相同；它只是变得混乱。

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这是更好的形式

double intermediateResult;
int i = byte.MinValue;

for(; i < 1000; i++)
{
intermediateResult = i;
System.out.println(intermediateResult);
}

1）以这种方式声明一次时间两个变量，而不是每个循环。 2）分配它比所有其他选项更胖。 3）因此最佳实践规则是迭代之外的任何声明。

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在 Go 中尝试了同样的事情，并将使用 go tool compile -S 的编译器输出与 go 1.9.4 进行了比较

零差异，根据汇编程序的输出。

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当我想在退出循环后查看变量的内容时，我使用 (A)。它只对调试很重要。当我希望代码更紧凑时，我使用 (B)，因为它节省了一行代码。

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即使我知道我的编译器足够聪明，我也不喜欢依赖它，并且会使用 a) 变体。

只有当您迫切需要在循环体之后使 middleResult 不可用时，b) 变体才对我有意义。但无论如何，我无法想象这种绝望的情况......

编辑： Jon Skeet 提出了一个很好的观点，表明循环内的变量声明可以产生实际的语义差异。

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