问题描述
我有一个带有2个计数器的循环:i和j。如果它们的值相同-迭代的速度要比它们的值不同要快得多:
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
FloatsArrayBenchmark.times thrpt 20 341805.800 ± 1623.320 ops/s
FloatsArrayBenchmark.times2 thrpt 20 198764.909 ± 1608.387 ops/s
Java字节码是相同的,这意味着它与一些较低级别的优化有关。有人可以解释为什么会这样吗?这是基准:
import org.openjdk.jmh.annotations.*;
public class FloatsArrayBenchmark {
public static void main(String[] args) throws Exception {
org.openjdk.jmh.Main.main(new String[]{FloatsArrayBenchmark.class.getSimpleName()});
}
@Benchmark @Fork(value = 1,warmups = 0)
public void times(Data data) {
float[] result = new float[10000];;
for (int i = 0,j=0; i < 9_999; i++,j++)
result[j] = data.floats[i] * 10;
}
@Benchmark @Fork(value = 1,warmups = 0)
public void times2(Data data) {
float[] result = new float[10000];
for (int i = 0,j=1; i < 9_999; i++,j++)
result[j] = data.floats[i] * 10;
}
@State(Scope.Benchmark)
public static class Data {
private final float[] floats = new float[10000];
}
}
环境:
- MacOS,尝试使用Java8,Java11,Java14
- 2,4 GHz四核Intel Core i5
解决方法
在第一个(更快的)版本中,i
始终(有效)与j
具有相同的值,因此它:
public void times(Data data) {
float[] result = new float[10000];;
for (int i=0,j=0; i < 9_999; i++,j++)
result[j] = data.floats[i] * 10;
}
可以在没有j
的情况下重写,效果相同:
public void times(Data data) {
float[] result = new float[10000];;
for (int i = 0; i < 9_999; i++)
result[i] = data.floats[i] * 10;
}
编译器很可能认识到j
是多余的,并消除了冗余,导致执行的++
操作数量减少了一半,占所有算术操作的1/3。这与时间一致:第二个版本每次迭代花费70%的时间。 70%约为50%,按比例3:2的操作预期的结果。