影响计算时间的价值大小？

Question

假设我有一个Java程序：

//case1
Long first = 1;
Long second = 1;
Long third = first - second;

//case2
Long first = Long.MAX_VALUE;
Long second = 100000L;
Long third = first - second;

这两种情况应该具有完全相同的执行时间，不应该有开销吗？实际操作是在Long右边的每个位上执行的，无论其中包含的值是什么，对吗？

如果我的假设是真的，是否有任何语言并非如此？

编辑：提示这是我们正在使用的16位PIC（C代码）的情况，它计算可变时间内的平均值。在M S和Thom的下面的答案之后，我现在明白，以这种方式引入错误是可能的，因为PIC是在时间敏感的基础上计算关键任务信息。

非常感谢你。

Answer 1

你所说的在Java中是正确的 - 操作在与值无关的时间内执行。在某些语言（例如Lisp）中，如果值超过数据类型的最大合法值，则执行会自动切换为使用“大整数”包，这会大大降低执行速度。

修改 第一种和第二种情况之间存在细微差别：值1是特殊的（因为0）。

的字节代码

Long first=1L;

是：

lconst_1
invokestatic    #2; //Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
astore_1

如果常量是（比方说）2L，则得到这个字节代码：

ldc2_w  #3; //long 2l
invokestatic    #2; //Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long;
astore_2

由于lconst_1的运行速度比ldc2_w快，因此情况1和2之间存在微小的时间差异。

Answer 2

我不知道，但是我可以设想一种语言，它只是一个“整数”数据类型，根据需要调整整数大小，导致小数字比大数字快。 （考虑Java的BigInteger类）。

至于那里的代码，由于轻微的异常会导致您使用Long代替long，因此这些代码的性能完全不同将为Long和first获得预先制作的second，而其他人必须在第二个示例中创建。{/ p>

如果您在第一个示例中使用200和201以及在第二个示例中使用10000000000和100000000001，则它们将完全相同。

Answer 3

它不依赖于语言，而是取决于底层硬件。寄存器大小和数据总线宽度。

例如，如果在16位机器中Long.MAX_VALUE大于16位，则需要2个周期将数据加载到存储器中，因此情况1和情况2将具有不同的执行时间。

通常这些最大值是根据机器位大小设置的

Answer 4

也许不是答案，但在32位计算机上，64位值不是线程安全的，因为它必须将一半的值放在寄存器中并计算，然后是另一半。可能会有一个优化会忽略值的全零部分，因此对于较小的数字会更快。