现代for循环的原始数组

原始数组上的for循环之间是否有任何性能差异?

假设:

double[] doubleArray = new double[300000]; for (double var: doubleArray) someComplexCalculation(var); 

要么 :

 for ( int i = 0, y = doubleArray.length; i < y; i++) someComplexCalculation(doubleArray[i]); 

测试结果

我实际上描述了它:

 Total timeused for modern loop= 13269ms Total timeused for old loop = 15370ms 

所以现代循环实际上运行得更快,至少在我的Mac OSX JVM 1.5上。

您手写的“旧”表单执行的指令较少,并且可能更快,尽管您必须在给定的JIT编译器下对其进行概要分析才能确定。 “新”forms绝对不会更快。

如果你看一下反汇编的代码(由Sun的JDK 1.5编译),你会发现“new”forms等同于以下代码:

 1: double[] tmp = doubleArray; 2: for (int i = 0, y = tmp.length; i < y; i++) { 3: double var = tmp[i]; 4: someComplexCalculation(var); 5: } 

因此,您可以看到使用了更多局部变量。 在第1 doubleArray赋值给tmp是“额外的”,但它不会在循环中发生,并且可能无法测量。 第3行对var的赋值也是额外的。 如果性能有差异,这将是负责任的。

第1行可能看起来没必要,但如果在进入循环之前通过方法计算数组,则缓存结果的是样板。

也就是说,我会使用新表单,除非你需要对索引变量做一些事情。 JIT编译器在运行时可能会优化任何性能差异,并且新表单更加清晰。 如果您继续“手动”执行此操作,您可能会错过未来的优化。 通常,一个好的编译器可以很好地优化“愚蠢”的代码,但偶然发现“智能”代码。

我的意见是你不知道也不应该猜。 这些天试图超越编译器是徒劳的。

有时人们学会了“模式”似乎优化了一些操作,但在下一版本的Java中,这些模式实际上更慢。

始终尽可能清楚地写出来并且不要担心优化,直到你手上有一些用户规范并且无法满足某些要求,甚至在测试之前和之后要非常小心地运行以确保你的“修复”实际上改进了它足以使该要求通过。

编译器可以做一些令人惊奇的事情,这些事情真的会让你失望,即使你做了一些迭代超过一个大范围的测试,如果你有一个较小的范围或改变循环内部发生的事情,它可能会完全不同。

及时编译意味着它偶尔可以胜过C,并且在某些情况下它没有理由不能胜过静态汇编语言(汇编不能事先确定不需要调用,Java有时可以做到这一点。

总结一下:你可以在代码中加入的最大价值就是把它写成可读的。

为什么不亲自测量?

这听起来有点刺耳,但这种问题很容易validation自己。

只需创建数组并执行每个循环1000次或更多次,并测量时间量。 重复几次以消除毛刺。

没有区别。 Java会将增强型转换为正常的for循环。 增强版只是一种“语法糖”。 两个循环生成的字节码相同。

即使在我之前的回答之后,我对你的问题也很好奇。 所以我决定自己检查一下。 我写了这段小代码(请忽略关于检查数字是否为素数的数学正确性;-)):

 public class TestEnhancedFor { public static void main(String args[]){ new TestEnhancedFor(); } public TestEnhancedFor(){ int numberOfItems = 100000; double[] items = getArrayOfItems(numberOfItems); int repetitions = 0; long start, end; do { start = System.currentTimeMillis(); doNormalFor(items); end = System.currentTimeMillis(); System.out.printf("Normal For. Repetition %d: %d\n", repetitions, end-start); start = System.currentTimeMillis(); doEnhancedFor(items); end = System.currentTimeMillis(); System.out.printf("Enhanced For. Repetition %d: %d\n\n", repetitions, end-start); } while (++repetitions < 5); } private double[] getArrayOfItems(int numberOfItems){ double[] items = new double[numberOfItems]; for (int i=0; i < numberOfItems; i++) items[i] = i; return items; } private void doSomeComplexCalculation(double item){ // check if item is prime number for (int i = 3; i < item / 2; i+=2){ if ((item / i) == (int) (item / i)) break; } } private void doNormalFor(double[] items){ for (int i = 0; i < items.length; i++) doSomeComplexCalculation(items[i]); } private void doEnhancedFor(double[] items){ for (double item : items) doSomeComplexCalculation(item); } } 

运行应用程序给了我以下结果:

正常的。 重复0:5594增强版。 重复0:5594

正常的。 重复1:5531增强版。 重复1:5547

正常的。 重复2:5532增强版。 重复2:5578

正常的。 重复3:5531增强版。 重复3:5531

正常的。 重复4:5547增强版。 重复4:5532

我们可以看到,结果之间的差异非常小,有时正常循环运行得更快,有时增强循环更快。 由于我的电脑中还有其他应用程序打开,我觉得这很正常。 此外,只有第一次执行比其他执行慢 - 我相信这与JIT优化有关。

正常循环的平均时间(不包括第一次重复)为5535,25ms,增强循环的平均时间为5547ms。 但是我们可以看到两个循环的最佳运行时间是相同的(5531ms),所以我认为我们可以得出两个循环具有相同性能的结论 - 并且经过的时间变化是由于其他应用程序(甚至机器的OS)。