在 Java 中迭代数组的最快方法：循环变量与增强的 for 语句 [重复]答案

【问题标题】：Fastest way to iterate an Array in Java: loop variable vs enhanced for statement [duplicate]在 Java 中迭代数组的最快方法：循环变量与增强的 for 语句 [重复]
【发布时间】：2010-11-03 15:10:22
【问题描述】：

在 Java 中，以老式方式遍历数组是否更快，

for (int i = 0; i < a.length; i++)
    f(a[i]);

或者使用更简洁的形式，

for (Foo foo : a)
    f(foo);

对于一个ArrayList，答案是否一样？

当然，对于大量的应用程序代码，答案是它没有明显的区别，因此应该使用更简洁的形式以提高可读性。然而，我正在查看的上下文是重型技术计算，必须执行数十亿次的操作，因此即使是微小的速度差异最终也可能很重要。

【问题讨论】：

这是asked before。
为什么不运行基准测试？比讨论准确得多。
那不是数组。在内部的“问题前询问”中，将使用 foreach 循环创建一个迭代器，而这里它不会根据这里的答案。
除非f() 非常短，否则您不太可能注意到差异。
从技术上讲，这确实是一个不同的问题。数组和列表是有区别的。因此，技术实现是不同的，可能会导致不同的结果。 Jon Skeet 的回答对数组很好。

标签： java performance iteration

【解决方案1】：

如果您正在循环一个数组，那应该没关系 - 增强的 for 循环无论如何都会使用数组访问。

例如，考虑以下代码：

public static void main(String[] args)
{
    for (String x : args)
    {
        System.out.println(x);
    }
}

当使用javap -c Test 反编译时，我们得到（对于main 方法）：

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   aload_0
   1:   astore_1
   2:   aload_1
   3:   arraylength
   4:   istore_2
   5:   iconst_0
   6:   istore_3
   7:   iload_3
   8:   iload_2
   9:   if_icmpge   31
   12:  aload_1
   13:  iload_3
   14:  aaload
   15:  astore  4
   17:  getstatic   #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   20:  aload   4
   22:  invokevirtual   #3; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   25:  iinc    3, 1
   28:  goto    7
   31:  return

现在将其更改为使用显式数组访问：

public static void main(String[] args)
{
    for (int i = 0; i < args.length; i++)
    {
        System.out.println(args[i]);
    }
}

这反编译为：

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   iconst_0
   1:   istore_1
   2:   iload_1
   3:   aload_0
   4:   arraylength
   5:   if_icmpge   23
   8:   getstatic   #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   11:  aload_0
   12:  iload_1
   13:  aaload
   14:  invokevirtual   #3; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   17:  iinc    1, 1
   20:  goto    2
   23:  return

在增强的 for 循环中有更多设置代码，但它们基本上在做同样的事情。不涉及迭代器。此外，我希望他们能够 JITted 到更相似的代码。

建议：如果您真的认为它可能会产生显着差异（只有在循环体绝对微不足道的情况下，它才会永远这样做），那么您应该用您的实际应用程序对其进行基准测试。这是唯一重要的情况。

【讨论】：

【解决方案2】：

这完全属于micro-optimization 的领域。真的没关系。从风格上讲，我总是更喜欢第二种，因为它更简洁，除非你需要循环计数器来做其他事情。这远比这种微优化更重要：可读性。

话虽如此，对于 ArrayList 不会有太大区别，但 LinkedList 与第二个相比会更有效率。

【讨论】：

它不会对数组使用迭代器。
第一种样式限制为 Integer.MAX 迭代次数，而第二种则没有。
第二个也有这种限制，因为数组有最大 Integer.MAX_VALUE 个元素，而 ArrayList 由数组支持。

【解决方案3】：

测量它。所有性能问题的答案可能取决于 VM 版本、处理器、内存速度、缓存等。因此您必须针对您的特定平台进行衡量。

我个人更喜欢第二种变体，因为意图更清楚。如果性能成为问题，我无论如何都可以稍后对其进行优化——如果该代码对整个应用程序的性能真的很重要。

【讨论】：

【解决方案4】：

对于链表：

for(ClassOfElement element : listOfElements) {
  System.out.println(element.getValue());
}

之前回答过：

Is there a performance difference between a for loop and a for-each loop?

【讨论】：

【解决方案5】：

在数组或 RandomAccess 集合上，您可以通过以下方式稍微提高速度：

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

for (int i=0, d=list.size(); i<d; i++) {
    something(list.get(i));
}

但我一般不会担心。像这样的优化不会对您的代码产生超过 0.1% 的差异。尝试使用 -prof 调用 java 以查看您的代码实际花费的时间。

【讨论】：

【解决方案6】：

更快的是使用fork-join框架的ParallelArray（如果你有足够大的数据集）。

【讨论】：