C 語言階乘迴圈效率：遞減迴圈編譯優化優於遞增

對比兩種寫法：

// 遞增
for (i=1; i<=limit; i++) fact *= i;
// 遞減
for (i=limit; i!=0; i--) fact *= i;

編譯器優化後匯編差異 (x86-64, -O3)

; 遞增版 (fact1) - 4 條指令循環體
.L4:
    imull %eax, %edx      ; fact *= i
    addl $1, %eax         ; i++
    cmpl %edi, %eax       ; cmp i, limit
    jne .L4               ; 跳轉

; 遞減版 (fact2) - 3 條指令循環體
.L14:
    imull %eax, %edx      ; fact *= i
    subl $1, %eax         ; i--
    jne .L14              ; 直接利用 ZF 標誌跳轉

核心差異

• 遞增：需額外 cmpl 比較 i 與 limit (兩個寄存器/內存值)。
• 遞減：subl 後結果為 0 直接設置零標誌 (ZF)，jne 僅檢查 ZF，無需額外比較指令。

效率結論

• 循環體指令數：遞減 3 條 < 遞增 4 條。
• 現代 CPU 流水線/分支預測下，遞減版略快 (約 5-10%)。
• 編譯器 -O2/-O3 會自動將簡單計數迴圈優化為遞減形式 (Loop Inversion/Strength Reduction)。

實戰建議

1. 手寫代碼時傾向遞減迴圈 (如 for (int i=n; i--;) 或 while(n--))。
2. 複雜邊界條件時以可讀性優先，編譯器會優化。
3. 關鍵熱點路徑可檢查反匯編確認優化效果。

遞減迴圈利用零標誌消除比較指令，是經典的編譯器優化友好模式。