For 和 foreach 循环 - 如何最有效地创建它们答案

【问题标题】：For and foreach loops- how to create them most efficientlyFor 和 foreach 循环 - 如何最有效地创建它们
【发布时间】：2019-12-16 06:26:48
【问题描述】：

当我制作 for 循环或 foreach 循环时，以这两种不同的方式执行它们之间是否存在效率差异？

for 循环：

 int x = myArray.size();

 for(int ind = 0; ind<x; ind++){
 //do stuff
 }

对

 for(int ind = 0; ind<myArray.size(); ind++){
 //do stuff

 }

foreach 循环：

   for(String str: myClass.getStringList()){}

对

   ArrayList<String>list = myClass.getStringList();

   for(String str: list){
   }

我知道这确实是两个不同的问题，但我认为它们足够相似，足以证明存在同一个问题是合理的——如果我错了，请纠正我

【问题讨论】：

这些是微优化。在上述示例中，首选方法的动机应该是可读性而不是性能。
每一个都做一百万次，测量，取平均值，比较。
for 存在差异（可测量？），因为每次迭代都会调用 size 方法； for-each循环几乎一样，getStringList只被调用一次（14.14.2. The enhanced for statement）

标签： java for-loop foreach

【解决方案1】：

以下情况更好，因为它只计算一次数组的大小，并用于检查 for 内部。

int x = myArray.size();

 for(int ind = 0; ind<x; ind++){
 //do stuff
 }

与上述情况相比，以下情况不是一个有效的情况，因为它在每次 for 循环运行时计算数组的大小。

for(int ind = 0; ind<myArray.size(); ind++){
 //do stuff

 }

对于像

这样的泛型

List<String> list = new ArrayList<>();

总是建议像你已经提到的那样使用。

for(String str: list){
   }

【讨论】：

你确定这是真的吗？ arraylist.size() 我认为是不变的。
stackoverflow.com/questions/863469/…
@Sambit 这个链接是关于 Javascript 的。
@Sedrick 我相信你是对的，不是每个循环都计算，所以他的措辞是错误的，但我相信它会稍微快一些，因为不是每个循环都调用方法是时候取回该值，而是取回一个本地值，但这对于优化来说是极小的。虽然如果您在循环中再次使用长度，那么它很有用。
@Sedrick 常量是private static final int size，不是吗？它不是。

【解决方案2】：

如果 .size() 和 .getStringList() 方法是常量，则它们之间没有区别。如果每次调用都不需要计算，我们说它们是常量（例如，如果 say 存储为整数而不是每次都计算列表的所有元素）

但就像建议一样：如果性能不是当前要求，那就算了。如果代码不是概念证明，请始终优先考虑易用性。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以编译方法并比较它们的字节码以查看差异。

最大的区别在于func1 和func2 之间，其中func1 只调用一次size()，而func2 每次迭代都会重新调用size()。如果size() 没有被缓存（大多数实现都会缓存它），那么重新计算它可能会很昂贵。即使在那种情况下，抖动也可能会优化它，尤其是使用局部变量，因为它可能会意识到列表不会改变。但是，如果列表是公开的成员，那么它可能需要每次重新计算大小，因为单独的线程可能已经修改了列表，尽管它仍然很有可能被优化以假设大小没有改变。

func3 和fun4 之间的唯一区别是func4 使用了额外的astore 和aload，因为它将列表存储在局部变量中，这可能会被抖动优化掉。

最终，测试效率的最佳方法是衡量它。

private void func1() {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    int x = list.size();
    for (int i = 0; i < x; i++)
        System.out.println(list.get(i));
}

private void func2() {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < list.size(); i++)
        System.out.println(list.get(i));
}

private void func3() {
    for (String str : new ArrayList<String>())
        System.out.println(str);
}

private void func4() {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    for (String str : list)
        System.out.println(str);
}

private void func1();
  ... storing the list ...
   8  aload_1 [list]
   9  invokevirtual java.util.ArrayList.size() : int [18] // compute list.size()
  12  istore_2 [x] // store list.size()
  13  iconst_0 
  14  istore_3 [i]
  15  goto 35
  ... print ...
  32  iinc 3 1 [i] // i++
  35  iload_3 [i] // load i
  36  iload_2 [x] // load the already computed list.size()
  37  if_icmplt 18 // if i < list.size() goto 18
  40  return

private void func2();
  ... storing the list ...
   8  iconst_0
   9  istore_2 [i]
  10  goto 30
  ... print ...
  27  iinc 2 1 [i] // i++
  30  iload_2 [i] // load i
  31  aload_1 [list] // load the list
  32  invokevirtual java.util.ArrayList.size() : int [18] // compute list.size()
  35  if_icmplt 13 // if i < list.size() goto 13
  38  return

private void func3();
  ... storing the list ...
   7  invokevirtual java.util.ArrayList.iterator() : java.util.Iterator [50]
  10  astore_2
  11  goto 31
  14  aload_2
  15  invokeinterface java.util.Iterator.next() : java.lang.Object [54] [nargs: 1]
  ... print ...
  31  aload_2
  32  invokeinterface java.util.Iterator.hasNext() : boolean [60] [nargs: 1]
  37  ifne 14
  40  return

private void func4();
  ... storing the list ...
   7  astore_1 [list] // these are the only extra operations 
   8  aload_1 [list]  // to store the list in a local variable
   9  invokevirtual java.util.ArrayList.iterator() : java.util.Iterator [50]
  12  astore_3
  13  goto 33
  16  aload_3
  17  invokeinterface java.util.Iterator.next() : java.lang.Object [54] [nargs: 1]
  ... print ...
  33  aload_3
  34  invokeinterface java.util.Iterator.hasNext() : boolean [60] [nargs: 1]
  39  ifne 16
  42  return

【讨论】：