循环展开

在编写程序时，我们经常会使用循环语句来重复执行某个操作。但是，循环语句的效率并不是很高，特别是当循环的次数很大时，每次循环都需要消耗一定的时间来进行比较、跳转等操作。

在这种情况下，我们可以考虑使用循环展开来提高程序的执行效率。

循环展开是指将循环体中的多次重复语句依次展开，使得循环体中只包含一次重复语句，从而减少了循环体中的比较、跳转等操作，提高了执行效率。

在下面的例子中，我们将展示循环展开对程序性能的提高。

// 循环求和
int sum(int n) {
    int i, res = 0;
    for (i = 1; i <= n; i++) {
        res += i;
    }
    return res;
}

上面的代码使用了循环语句来实现求和功能，循环次数为n次。接下来，我们将使用循环展开来优化这段代码。

循环展开的实现方式有多种，这里我们使用手动展开的方式来实现。手动展开的意思是将循环体中的重复语句手动复制多次，使得循环体中只包含一次重复语句。具体实现如下：

// 循环展开求和
int sum_unrolled(int n) {
    int i, res = 0;
    for (i = 1; i <= n - 4; i += 4) {
        res += i + (i + 1) + (i + 2) + (i + 3);
    }
    for (; i <= n; i++) {
        res += i;
    }
    return res;
}

上面的代码使用了循环展开的方式来实现求和功能，展开次数为4次。其中，第一个循环展开了4次，第二个循环展开了1次。循环展开后，每次循环只需要进行一次加法操作，从而减少了比较、跳转等操作，提高了执行效率。

在实际使用中，循环展开的效果可能因具体情况而异，需要根据实际情况进行选择。

总之，循环展开是一种常见的优化方式，可以提高程序的执行效率，从而提高程序的性能。