java与C ++中的原语数组

Question

我想知道c ++和java中数组之间的性能差异。我知道对于java中的对象数组，对象不是连续存储在内存中，只是连续存储指向这些对象的指针。对于像int这样的原始类型呢？据我所知，JVM不保证数组将连续存储。我基本上想知道java和c ++之间原始数组性能的主要区别。绑定检查是否也在减慢java中的数组中起作用？

Answer 1

  

据我所知，JVM并不能保证数组会连续存储。

虽然我没有看到任何铸铁保证数组元素将连续存储，但我相信它们将适用于所有主流实现。对于原始类型，原始值直接存储 - 而不是引用。据我所知，所有主流实现都包装数组 - 所以如果你有一个byte[]，它就不会在4或8字节边界上对齐每个字节（因此需要的空间乘以4或8）。但是boolean[]值不包含单个位（在我使用的实现中） - new boolean[n]占用的空间与new byte[n]相同。

Answer 2

有几点需要注意：

1. 基元数组在Java中连续存储，至少在标准JVM中存储。但是，多维数组不一定是连续的：如果你有一个int[][]，那么每个层将是连续的，但是两个连续的层可能不是。这会产生性能开销，因为查找值并不是一个简单的比例并添加。
2. 绑定检查对于JVM沙盒是必不可少的，因此没有什么可以做到关闭它，是的，它有性能开销。
3. Java中的数组大小不变。它无法在以后调整大小。如果要调整大小，则必须将所有内容复制到新数组中。
4. 没有指针算术，因此您无法将指针传递到数组中途的某个位置。这不是一个真正的问题：你传递整个数组，加上一个值告诉方法从哪里开始处理。但它有时会使Java方法看起来与它们的C语言略有不同。
5. 数组总是在Java中初始化：每个元素都设置为0或false或null（取决于类型）。这是因为否则在写入之前从中读取时会出现未定义的行为，Java会尽其所能避免未定义的行为。这里也存在性能开销。

所有这一切都说明，有两件事情可以使这一切问题比你想象的要少。首先，对于迭代数组中所有元素的典型情况，您不会遇到太多问题。绑定非常简单，甚至可以通过JIT编译器进行优化，JIT编译器非常适合优化紧密循环。另一方面，到目前为止，对阵列进行大量处理的最重要问题是渐近复杂度，它不受上述任何影响。因此，尽管Java总体上较慢，但您仍然会发现C中的冒泡排序远比Java中的mergesort慢很多。

需要注意的另一个关键事项是，很多内容可以帮助您并确保安全编码。当然，用Java编写垃圾是可能的，但是用C语言编写垃圾会更容易：超出数组的末尾，没有人会阻止你进入垃圾场。