Question

选项1：

  boolean isFirst = true;
  for (CardType cardType : cardTypes) {
    if (!isFirst) {
      descriptionBuilder.append(" or ");
    } else {
      isFirst = false;
    }
    //other code not relevant to this theoretical question
  }

选项2：

boolean isFirst = true;
for (CardType cardType : cardTypes) {
  if (!isFirst) {
    descriptionBuilder.append(" or ");
  } 
  isFirst = false;
  //other code not relevant to this theoretical question
}

我的分析：两个代码都有相同的语义。

第一个代码）我不确定这个代码是否有两个分支（就分支预测器而言）或一个分支。我正在调查http://en.wikipedia.org/wiki/X86_instruction_listings但是无法弄清楚有一个X86指令类似于＆＃34;如果之前的条件值是false跳转那么＆＃34;，以避免两个分支预测（非常糟糕）

第二代码）最有可能总是执行简单的MOV（注册或很可能已经在缓存中的元素），这相对便宜（最多几个周期）

所以，我的意见是，除非处理器解码成微码指令可以做一些智能或X86指令存在以避免必要的分支预测，第二代码更快。

我理解这纯粹是理论上的问题，因为在实践中，这个分支可以使应用程序快0.000000002％或类似的东西。

我错过了什么吗？

编辑：我添加了一个循环，用于提供更多＆＃34;体重＆＃34;分支问题

EDIT2：问题是关于分支预测的英特尔架构（奔腾和更新的处理器）。

Answer 1

使用 JMH 给出以下数字，其大小为 10 的 cardTypes 数组和整数增量作为逻辑（Java 15 / AMD 3950X / Windows 10）：

Benchmark          Mode  Cnt          Score         Error  Units
Benchmark.option1  thrpt   25  273369417.720 ± 1618952.179  ops/s
Benchmark.option2  thrpt   25  273415784.192 ±  852618.585  ops/s

“选项 2”的平均性能提高了约 0.017% (YMMV)。

另见：branch prediction、method dispatch、memory access、throughput and latency、garbage collection。

Answer 2

代码具有相同的效果，但不会生成相同的字节代码或程序集（可能）。

这在性能方面有多大差异，目前尚不清楚，而且可能微不足道。

什么是远，更重要的是代码的清晰度。我看到了更多的错误和性能问题，因为在这样的简单情况下代码难以推理。

简而言之，对您来说最清楚和最简单的事情也可能足够快，或者最容易修复。

Answer 3

不同的硬件对每个汇编指令都有不同的成本，而在现代硬件上，由于流水线和缓存的影响，甚至难以预测指令的成本。

在您的隔离示例中，if和if / else on pipelining和caches之间的区别并不明确。如果您运行该代码一次，则根本不会发现任何差异。在紧密的循环中反复运行它，if本身的性能将由a）支票的成本和b）支票结果的可预测性决定。换句话说，分支预测将成为主导因素，并且不会受到if或if / else代码块的影响。

关于分支预测效果的优秀讨论可以在这里阅读Why is it faster to process a sorted array than an unsorted array?（参见最高得分答案）。

Answer 4

两个代码都具有相同的语义。

否两个代码都不同，

如果条件isFirst = false;不匹配，首先将代码应用if (!isFirst)设置为false。

每次将标志更改为false，即使条件满足或不满足，也会使用第二个代码。

Answer 5

if/else构造中有两个分支：顶部的条件分支，以及else部分末尾的if部分周围的分支。 else部分中没有分支，至少在任何中等程度上没有实现的编译器中都没有分支。

相反，你必须平衡总是执行isFirst = false;行的费用。

在你提到的具体情况中，与方法调用的成本相比，它不太可能产生丝毫差异。

Answer 6

假设您的代码段是for循环中的if块。 Hotspot具有展开for循环的能力，这包括采用常见的'循环的第一次迭代'检查并在循环外部内联它。从而避免了在循环的每次迭代中重新检查条件的成本。因此避免关注更快，if或else。

Oracle记录了此行为here

分支预测：避免＆＃34;否则＆＃34;简单操作的分支使代码更快（Java示例）？

6 个答案: