在java中将整数转换为字符串的最快方法答案

【问题标题】：Fastest way of converting integer to string in java在java中将整数转换为字符串的最快方法
【发布时间】：2013-03-28 05:05:31
【问题描述】：

每次我必须将 int 转换为 String 时，我都会选择 ""+a 或 Integer.toString(a)。现在我想知道哪种方式更快，所以我编写了一个简单的基准测试，调用 function_1、function_2 和 function_3 10000000 次，并打印处理这些函数需要多长时间。以下是函数：

public static String i="";
public static String j="";
public static String k="";

public static void function_1()
{
    i=Integer.toString(getOne());
}

public static void function_2()
{
    j=""+1;
}

public static void function_3()
{
    j=""+getOne();
}

public static int getOne()
{
    return 1;
}

输出是：

Benchmarking starting...
Executing function_1 10000000 time(s)...
Done executing function_1 in 476 ms.
Executing function_2 10000000 time(s)...
Done executing function_2 in 8 ms.
Executing function_3 10000000 time(s)...
Done executing function_3 in 634 ms.
Benchmarking complete!

我觉得function_2这么快，是因为编译成

public static void function_2()
{
    j="1";
}

为了避免这种情况，我改用了函数getOne()。但这里是有趣的部分（对我来说）：function_3 必须在不使用 Object 的原始 toString 方法的情况下编译（在这种情况下 Integer.toString(1) 因为int 是原始的）。我的问题是：编译器实际上是如何威胁""+1 所以它比调用Integer.toString(1) 慢？

【问题讨论】：

您考虑过查看字节码吗？此外，微基准通常是无用的。事情也可能发生在 JIT 级别。
如果您查看字节码，您可能会发现function_3 使用StringBuilder 而function_1 没有。在内部，StringBuilder 将调用 String.valueOf()。
@D180 - 根据你的数字，function_3 比function_1慢。如果您想知道为什么它“更快”，请不要怀疑:-)
@D180 - javap -c MyClass
将整数转换为字符串的最快方法可能是使用 Integer.toString(int)。（虽然聪明的程序员可能会做得更好。）

标签： java performance optimization benchmarking

【解决方案1】：

"" 和 1 在编译时是已知的。这就是为什么在function_2 "" + 1 在转换为字节码时真正被"1" 替换。

getOne() 结果在编译时未知，因此连接将在运行时完成。但是因为连接 (+) 效率不高，编译器很可能会将其更改为基于 StringBuilder.append() 的实现。

不相信我？试试：javap -c ClassName.class，你会看到这样的：

public static void function_2();
Code:
   0: ldc           #39                 // String 1
   2: putstatic     #16                 // Field j:Ljava/lang/String;
   5: return        


public static void function_3();
Code:
   0: new           #42                 // class java/lang/StringBuilder
   3: dup           
   4: invokespecial #44                 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   7: invokestatic  #28                 // Method getOne:()I
  10: invokevirtual #45                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  13: invokevirtual #49                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  16: putstatic     #16                 // Field j:Ljava/lang/String;
  19: return

function_2() 只有一个字符串“1”，而 function_3 包含所有这些方法调用，其中包含额外的 StringBuilder :)

请记住，运行时可能会发生一些优化，但这种行为是 JVM 并且取决于配置。

【讨论】：

【解决方案2】：

我在 10,000,000 次迭代中测试了以下函数：

public static void no_func_maybe_constant()
{
    j= "" + 1;
}

public static void no_func_no_constant()
{
    j = "";
    j = j + 1;
}

public static void yes_func_maybe_constant()
{
    j = "" + getOne();
}

public static void yes_func_no_constant()
{
    j = "";
    j = j + getOne();
}

我的结果：

no_func_maybe_constant Took 0.028058674s
no_func_no_constant Took 1.449465242s
yes_func_maybe_constant Took 1.275561897s
yes_func_no_constant Took 1.263362257s

不调用函数和调用函数之间的区别确实可以忽略不计，所以在"" + 1 的情况下，它似乎确实在进行一些编译时常量计算。有趣的是，如果没有函数，有时会花费更少的时间......

【讨论】：

所以调用函数需要这么多时间？
@D180: 是的，调用函数比简单地已有一个常量要花更长的时间。
@Claudiu 为什么编译器不内联function_3？
@D180 不。我认为您对问题的猜测是正确的。它正在优化为“1”。所以实际上不需要转换。转换可能比函数调用更昂贵。
@D180 编译器可以将空函数优化为无操作。一般来说，在 JVM 的动态编译环境中设置微基准非常复杂，并且很难正确猜测编译器实际上在做什么。 ibm.com/developerworks/java/library/j-benchmark1/index.html

【解决方案3】：

2 和 3 之间的差异可能是由于必须调用方法来获取整数。当您调用一个方法时，它会创建一个新的激活记录，这会使调用堆栈变得复杂，因此除非 JVM 的 JIT 能够将静态函数调用内联到单个返回值（几乎可以肯定这里不会发生），否则这里会发生更多事情。

【讨论】：

我希望 JITC 内联该调用。很可能由于某种原因，JITC 没有被激活（这使得整个练习变得虚假，因为解释器的开销淹没了其他一切）。