《C和指针》中关于指针与下标的问题

码拜

9年 ago

问题位于 8.13 指针与下标小节中
原文：
假定这两种方法都是正确的，下标绝不会比指针更有效率，但指针有时会比下标更有效率。
为了理解这个效率问题，让我们来研究两个循环，它们用于执行相同的任务。首先，我们使用下标方案将数组中的全部元素都设置为0。
int array[10], a;
for( a = 0; a < 10; a += 1 )
array[a] = 0;
为了对下标表达式求值，编译器在程序中插入指令，取得a的值，并把它与整型的长度（也就是4）相乘。这个乘法需要花费一定的时间和空间。
问题：
红字部分就是本人的疑问，为什么要用a的值和整型的长度相乘，乘出来的又是什么，有些没看懂，感谢各路高手帮忙解答

解决方案

请忽略以上的叙述。（可以忽略以上有关效率的全部文字）
随着 CPU 、体系结构与编译器的发展，以上说法的正确性在随时发生着变化。

int array[10], 说明数组元素为整形。
取得a的值，并把它与整形的长度（也就是4）相乘，就是根据下标a，乘以4（整形量所占内存的字节数），所得结果就是下标变量相对数组起始位置的偏移，也就是array[a]所对应的“变量地址”（当然要加上数组基址）

int array[10], a;
for(a = 0; a < 10; a += 1)
     array[a] = 0;

为了对下标表达式求值，编译器在程序中插入指令，取得a的值，并把它与整形的长度（也就是4）相乘。这个乘法需要花费一定的时间和空间。

int array[10], *ap;
for(ap = array; ap < array + 10; ap++)
     *ap = 0;

ap++中，++其实就是在ap当前指针所指的位置处，加上一个ap所指元素的类型的长度，这里就是int,即4。也就是1必须与整形的长度（也就是4）相乘，然后再与指针相加。
从这里，貌似两个循环都进行了乘法，好像没有什么差异。可是，你注意到没有2个循环其实是有很大的不同的。不同在哪里呢？
仔细看，会发现数组下标中的a每次的值是不同的，每次a都会与长度4进行相乘，即进行了10次乘法。
再看看指针，你会发现ap++时，是1与长度4进行相乘，再与指针相加。每次执行乘法时，其实就是1*4。这个乘法只在编译时进行了一次运算。程序执行的时候，就没有进行乘法运算，只是简单的将4与指针相加而已。

指针比下标更有效率的一个典型。你会发现在这个场合中 — 当你在数组中1次1步（或某个固定的数字）地移动时，与固定数字相乘的运算在编译时完成，所以运行时所需的指令就少一些。在绝大多数机器上，程序竟会更小一些、更快一些。