Question

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);

或：

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

测试结果

我实际上是在描述它：

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。

Answer 1

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。

有些时候人们学习“模式”似乎可以优化某些操作，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，直到你手中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都要非常小心地运行确保您的“修复”实际上已经足够改进，以使该要求通过。

编译器可以执行一些令人惊奇的事情，这些事情真的会让你大吃一惊，即使你做了一些迭代超过某个大范围的测试，如果你有一个较小的范围或改变循环中发生的事情，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（程序集无法事先确定不需要调用，Java有时可以做只是那个。

总结一下：你可以在代码中加入的最大值是把它写成可读的。

Answer 2

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”形式肯定不更快。

如果查看反汇编代码（由Sun的JDK 1.5编译），您会看到“new”表单等同于以下代码：

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。第1行的doubleArray到tmp的分配是“额外的”，但它不会在循环中发生，并且可能无法测量。第3行的var分配也是额外的。如果性能存在差异，这将是负责任的。

第1行可能看起来没必要，但是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。

那就是说，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。一般来说，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。

Answer 3

为什么不亲自测量？

这听起来有点刺耳，但这类问题很容易验证自己。

只需创建数组并执行1000次或更多次循环，然后测量时间。重复几次以消除毛刺。

Answer 4

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。

Answer 5

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。重复0：5594   增强功能。重复0：5594

正常。重复1：5531   增强功能。重复1：5547

正常。重复2：5532   增强功能。重复2：5578

正常。重复3：5531   增强功能。重复3：5531

正常。重复4：5547   增强功能。重复4：5532

正如我们所看到的，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（甚至机器的操作系统。

现代for循环的原始数组

5 个答案: