哪个更快？比较还是赋值？答案

【问题标题】：Which is faster? Comparison or assignment?哪个更快？比较还是赋值？
【发布时间】：2009-05-26 12:28:41
【问题描述】：

我正在做一些编码，我必须编写这种代码：

if( array[i]==false )
    array[i]=true;

不知道是不是应该改写成

array[i]=true;

这就提出了一个问题：比较比分配快吗？

语言之间的差异如何？（例如 java 和 cpp 的对比）

注意：我听说“过早的优化是万恶之源”。我认为这不适用于这里:)

【问题讨论】：

除非您正在为处理器非常慢的嵌入式系统编写程序，否则您不必担心。即使在那个时候你也不愿意手动优化
array[i] 可以是 bool 以外的任何东西吗？如果不是，那么重写是正确的。
是的，该数组是一个布尔数组。
对于所有发布“意见”的人，关于什么更快以及为什么更快，请停止。了解给定处理器上给定编译器更快的唯一方法是对其进行基准测试。意见不计入可以衡量和测试的地方。对提问者来说，这不是什么可担心的事情，但如果你必须担心，那么测试它超过 1,000,000 次迭代，获得几次运行的平均时间，改变它，看看有什么不同。从理论上讲，一个可能比另一个更快，但对于原始数据类型，它们实际上是相同的。
@Binary Worrier：你怎么知道 1000000 次迭代是数组的正确大小？对于现代处理器，避免缓存未命中是重要的部分，而不是计算指令周期。因此，基准测试应该以实际的数据大小运行。

标签： performance optimization refactoring

【解决方案1】：

这不仅仅是premature optimization，这是micro-optimization，这是一个无关紧要的干扰。

假设您的数组是布尔类型，那么您的比较是不必要的，这是唯一相关的观察结果。

【讨论】：

我同意..从可读性的角度来看可能会很好，但如果进行更改以“改善”性能，则肯定不会。
@cletus，如果只是一次调用，那就是微优化。如果是 无数次 调用，那就是宏观优化。无论如何，stackoverflow.com/q/23228359/632951 的相关线程
我测试了布尔赋值和比较。结果表明，虽然我同意你的逻辑，但比较更快。在 .Net 4.6.1 中测试

【解决方案2】：

好吧，既然你说你确定这很重要，你应该只编写一个测试程序并测量以找出差异。

如果对分配在内存中分散地址的多个变量执行此代码，则比较会更快。通过比较，您只会将数据从内存读取到处理器缓存，如果您在缓存决定刷新该行时不更改变量值，它将看到该行没有更改并且无需将其写回到内存。这可以加快执行速度。

【讨论】：

同意，另一方面，一些架构也有分支的惩罚......只有通过测量才能找到真正的答案。或者查看生成的汇编代码，看看它是否发生了变化（我的猜测是没有）。
缓存不会自动执行此操作吗？即检查写入的数据是否与那里的数据相同。
@julesjacobs：不确定它是否检查是否相等。它肯定会检查它是否已更新，但我从未听说过它会检查更新是否为实际更改。请牢记这一点。

【解决方案3】：

编辑：我用 PHP 编写了一个脚本。我只是注意到其中有一个明显的错误，这意味着最佳情况下的运行时间计算不正确（可怕的是没有其他人注意到！）

最好的情况胜过直接赋值，但最坏的情况比普通赋值差很多。就实际数据而言，分配可能是最快的。

输出：

0.0119960308075 秒内完成分配
0.0188510417938 秒内的最坏情况比较
0.0116770267487 秒内的最佳情况比较

代码：

<?php
$arr = array();

$mtime = explode(" ", microtime());
$starttime = $mtime[1] + $mtime[0];

reset_arr($arr);

for ($i=0;$i<10000;$i++)
    $arr[i] = true;


$mtime = explode(" ", microtime());
$firsttime = $mtime[1] + $mtime[0];
$totaltime = ($firsttime - $starttime);
echo "assignment in ".$totaltime." seconds<br />"; 

reset_arr($arr);

for ($i=0;$i<10000;$i++)
    if ($arr[i])
        $arr[i] = true;

$mtime = explode(" ", microtime());
$secondtime = $mtime[1] + $mtime[0];
$totaltime = ($secondtime - $firsttime);
echo "worst case comparison in ".$totaltime." seconds<br />"; 

reset_arr($arr);

for ($i=0;$i<10000;$i++)
    if (!$arr[i])
        $arr[i] = false;

$mtime = explode(" ", microtime());
$thirdtime = $mtime[1] + $mtime[0];
$totaltime = ($thirdtime - $secondtime);
echo "best case comparison in ".$totaltime." seconds<br />"; 

function reset_arr($arr) {
    for ($i=0;$i<10000;$i++)
        $arr[$i] = false;
}

【讨论】：

这很有趣：分配实际上更快！
广告也有很大的差距：14 毫秒与 22 到 39 毫秒。这大约是 2 倍！
是的，是的！非常感谢您终于检查了这一点。每次我遇到这样的情况，我都会精神崩溃，因为我永远不知道该选择什么。我的逻辑是：每次运行代码时，赋值只是设置。但是比较，是阅读，比较，然后在必要时进行设置。所以感谢上帝，我总是去分配，这真的有助于我的强迫症 xD

【解决方案4】：

我相信如果比较和赋值语句都是原子的（即一个处理器指令）并且循环执行 n 次，那么在最坏的情况下比较然后分配将需要 n+1（在每次迭代中比较加上设置分配）执行，而不断分配布尔值将需要 n 次执行。因此，第二个效率更高。

【讨论】：

【解决方案5】：

取决于语言。然而，遍历数组也可能代价高昂。如果数组在连续内存中，最快的方法是使用 memcpy 在整个数组中写入 1 位（255 秒），假设您的语言/编译器可以做到这一点。

因此总共执行0读-1写，没有读/写循环变量/数组变量（每个循环2读/2写）数百次。

【讨论】：

【解决方案6】：

我真的不希望这样微不足道的事情会有任何明显的性能差异，因此可以肯定的是，它可以为您提供清晰、更具可读性的代码。我认为这将始终分配为 true。

【讨论】：

我也不期望性能差异。从性能 POV 中了解更好的选择是一个问题。

【解决方案7】：

不妨试试看：

if(!array[i])
    array[i]=true;

但真正确定的唯一方法是分析，我敢肯定几乎任何编译器都会认为与 false 的比较是不必要的并对其进行优化。

【讨论】：

如果你的编译器是好的，这将产生相同的机器代码。

【解决方案8】：

这完全取决于数据类型。分配布尔值比首先比较它们要快。但对于较大的基于值的数据类型，这可能并非如此。

【讨论】：

【解决方案9】：

正如其他人所指出的，这是微优化。

（在政治或新闻业中，这被称为肚脐凝视 ;-)

程序是否足够大，可以进行多层函数/方法/子例程调用？

如果是这样，它可能有一些可以避免的调用，而这些调用可能会浪费数百个与低级低效率一样多的时间。

假设你有removed those（很少有人这样做），那么一定要在秒表下运行它 10^9 次，看看哪个更快。

【讨论】：

【解决方案10】：

你为什么要写第一个版本？在设置为真之前检查是否为假有什么好处。如果您总是将其设置为 true，那么请始终将其设置为 true。

当您遇到性能瓶颈并追溯到不必要地设置单个布尔值时，请回来与我们联系。

【讨论】：

【解决方案11】：

我记得在一本关于汇编语言的书中，作者声称如果可能的话，应该避免 if 条件。如果条件为假并且执行必须跳转到另一行，则速度要慢得多，从而大大降低了性能。此外，由于程序是用机器代码执行的，我认为“if”在每种（编译的）语言中都比较慢，除非它的条件几乎一直都是真的。

【讨论】：

这种方法被称为非分支代码，它是高度优化代码的可行方法，或者当一致和可靠的时序很重要时，嵌入式系统中经常出现这种情况。跨度>

【解决方案12】：

如果你只是想翻转值，那么做：

array[i] = !array[i];

虽然使用它的性能实际上更差，因为它不必只检查一次真假值然后设置，而是检查两次。

如果您声明一个 1000000 元素数组的真、假、真、假模式比较会更慢。 (var b = !b) 本质上是检查两次而不是一次

【讨论】：