为什么从变量中获取值比从数组中获取值更受欢迎？

Question

考虑以下程序：

int []array = {10, 20, 30, 40, 50};
int x = array[0];
for(int i = 0; i < array.length; i++)
{
 System.out.println(x * array[i]);
 System.out.println(array[0] * array[i]);
}

当一个数组被声明时，它被存储在一起驻留的内存中。

array:     [0]    [1]    [2]    [3]   [4]
Value:     10     20     30     40    50
Location:  100   102     104    106   108

现在当 x 被赋值为 array(10) 的第一个元素时。

x 在内存中存储了一个值为10 的值。

variable :  x
Value :     10
Location :  120

现在当我们调用 for 循环时，

第一个打印语句将引用位置120 的值并说我有一个值10。

第二个打印语句还将引用位置100，并说它有一个值10。

当两个语句每次都必须寻找内存位置时，为什么第一个语句会更优化？

编辑 如果x被多次使用，在同一个程序中。

int []array = {10, 20, 30, 40, 50};
int x = array[0];
for(int i = 0; i < array.length; i++)
{
 System.out.println(x * array[i] + (x + 1) * array[i] - ( x + 2));
 System.out.println(array[0] * array[i] + (array[0] + 1) * array[i] - (array[0] + 2));
}

这里 x 被多次使用。所以人们更喜欢使用x，而不是每次都调用array[0]。

不过，两者都必须查。

Answer 1

访问array[i] 时，处理器必须查找array 的内存地址，然后将i 添加到该地址以获取您请求的变量。

访问x时，处理器可以直接从x获取变量。

在 Java 中，只有原语存储在堆栈中，因此 array 将是指向堆中某物的指针，而 x 将存储在堆栈中。这仅适用于 x 是一个原语的情况。如果array 包含对象（因此x 是指向对象的指针），则两者都将存储在堆中。

所以主要区别在于访问array[i]时您将访问location-of-array-plus-i，但访问x时您将访问 x 的位置。值得注意的是，array[0]（或任何其他固定索引）通常可以优化为一条指令。

现在，你应该担心这个吗？不，绝对不是。这两种方式之间甚至不太可能存在可测量的性能差异，即使性能差异极不可能影响您 - 您的应用程序可能会做更多耗时的工作，而不仅仅是访问内存中的变量。编译器也很可能会对此进行优化，以减少所需的内存查找次数，并且处理器缓存也将发挥作用。

最好这样写的真正原因：

int x = array[0]
int y = array[1]
int result = x + y + x * y + x * (x - y)

它是否比以下更具可读性：

int result = array[0] + array[1] + array[0] * array[1] + array[0] * (array[0] - array[1])