java短、整数、长性能

Question

我读到JVM在内部存储短、整数和长4个字节。我是从2000年的一篇文章中读到的，所以我不知道它现在有多真实

对于较新的JVM，使用short-over-integer/long是否会提高性能？自2000年以来，这部分实施是否发生了变化

谢谢

Answer 1

long  64 –9,223,372,036,854,775,808 to 9 ,223,372,036,854,775,807 
int   32 –2,147,483,648 to 2,147,483,647 
short 16 –32,768 to 32,767 
byte   8 –128 to 127 

使用你需要的，我认为短裤很少使用，因为范围小，而且是大端格式

任何性能增益都是最小的，但正如我所说的，如果应用程序需要的范围大于使用int的short go的范围，那么long类型对您来说可能太大了；但这一切都取决于你的应用程序

如果您对空间（内存）有顾虑，则应仅使用short，否则使用int（在大多数情况下）。如果您正在创建数组等，请通过声明int和short类型的数组来尝试。Short将使用1/2的空间，而不是int。但是如果您基于速度/性能运行测试，您将看到几乎没有差异（如果您处理的是数组），此外，您唯一节省的是空间

也就是说注释者提到了long，因为long是64位的。您将无法在4字节内存储long的大小（请注意long的范围）

Answer 2

基本上没有区别。我们必须稍微“混淆”JITC，这样它就不会识别递增/递减操作是自消去的，并且不会使用结果。这样做，三个案例的结果大致相同。（实际上，short似乎要快一点。）

public class ShortTest {

    public static void main(String[] args){
        // Do the inner method 5 times to see how it changes as the JITC attempts to
        // do further optimizations.
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            calculate(i);
        }
    }

    public static void calculate(int passNum){

        System.out.println("Pass " + passNum);
        // Broke into two (nested) loop counters so the total number of iterations could
        // be large enough to be seen on the clock.  (Though this isn't as important when
        // the JITC over-optimizations are prevented.)
        int M = 100000;
        int N = 100000;
        java.util.Random r = new java.util.Random();
        short x = (short) r.nextInt(1);
        short y1 = (short) (x + 1);
        int y2 = x + 1;
        long y3 = x + 1;

        long time1=System.currentTimeMillis();
        short s=x;
        for (int j = 0; j<M;j++) {
            for(int i = 0; i<N;i++) {
                s+=y1;
                s-=1;
                if (s > 100) {
                    System.out.println("Shouldn't be here");
                }
            }
        }
        long time2=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time elapsed for shorts: "+(time2-time1) + " (" + time1 + "," + time2 + ")");


        long time3=System.currentTimeMillis();
        int in=x;
        for (int j = 0; j<M;j++) {
            for(int i = 0; i<N;i++) {
                in+=y2;
                in-=1;
                if (in > 100) {
                    System.out.println("Shouldn't be here");
                }
            }
        }
        long time4=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time elapsed for ints: "+(time4-time3) + " (" + time3 + "," + time4 + ")");


        long time5=System.currentTimeMillis();
        long l=x;
        for (int j = 0; j<M;j++) {
            for(int i = 0; i<N;i++) {
                l+=y3;
                l-=1;
                if (l > 100) {
                    System.out.println("Shouldn't be here");
                }
            }
        }
        long time6=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time elapsed for longs: "+(time6-time5) + " (" + time5 + "," + time6 + ")");


        System.out.println(s+in+l);
    }
}

结果:

C:\JavaTools>java ShortTest
Pass 0
Time elapsed for shorts: 59119 (1422405830404,1422405889523)
Time elapsed for ints: 45810 (1422405889524,1422405935334)
Time elapsed for longs: 47840 (1422405935335,1422405983175)
0
Pass 1
Time elapsed for shorts: 58258 (1422405983176,1422406041434)
Time elapsed for ints: 45607 (1422406041435,1422406087042)
Time elapsed for longs: 46635 (1422406087043,1422406133678)
0
Pass 2
Time elapsed for shorts: 31822 (1422406133679,1422406165501)
Time elapsed for ints: 39663 (1422406165502,1422406205165)
Time elapsed for longs: 37232 (1422406205165,1422406242397)
0
Pass 3
Time elapsed for shorts: 30392 (1422406242398,1422406272790)
Time elapsed for ints: 37949 (1422406272791,1422406310740)
Time elapsed for longs: 37634 (1422406310741,1422406348375)
0
Pass 4
Time elapsed for shorts: 31303 (1422406348376,1422406379679)
Time elapsed for ints: 36583 (1422406379680,1422406416263)
Time elapsed for longs: 38730 (1422406416264,1422406454994)
0

C:\JavaTools>java -version
java version "1.7.0_65"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_65-b19)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.65-b04, mixed mode)

Answer 3

我同意user2391480，用空头计算似乎要贵得多。下面是一个例子，在我的机器上（Java7 64位、Intel i7-3770、Windows 7），短操作的速度大约是整数和长操作的50倍

public class ShortTest {

public static void main(String[] args){
    calculate();
    calculate();
}

public static void calculate(){
    int N = 100000000;

    long time1=System.currentTimeMillis();
    short s=0;
    for(int i = 0; i<N;i++) {
        s+=1;
        s-=1;
    }
    long time2=System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Time elapsed for shorts: "+(time2-time1));


    long time3=System.currentTimeMillis();
    int in=0;
    for(int i = 0; i<N;i++) {
        in+=1;
        in-=1;
    }
    long time4=System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Time elapsed for ints: "+(time4-time3));


    long time5=System.currentTimeMillis();
    long l=0;
    for(int i = 0; i<N;i++) {
        l+=1;
        l-=1;
    }
    long time6=System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Time elapsed for longs: "+(time6-time5));


    System.out.println(s+in+l);
}

}

输出：

Time elapsed for shorts: 113
Time elapsed for ints: 2
Time elapsed for longs: 2
0
Time elapsed for shorts: 119
Time elapsed for ints: 2
Time elapsed for longs: 2
0

注意：将“1”指定为短（为了避免每次施放，正如用户Robotnik建议的延迟源）似乎没有帮助，例如

    short s=0;
    short one = (short)1;
    for(int i = 0; i<N;i++) {
      s+=one;
      s-=one;
    }

编辑：根据用户在注释中热点击的请求进行修改，以便在主方法之外多次调用calculate（）方法

Answer 4

这是一个实现细节，但出于性能原因，大多数JVM都会对每个变量使用一个完整的字（或更多），因为CPU以字为单位访问内存。如果JVM将变量存储在子字单元和位置中，那么实际上速度会变慢

这意味着32位JVM将使用4个字节（甚至是布尔值），而64位JVM将使用8个字节。但是，对于数组元素，情况并非如此

Answer 5

短类型的计算非常昂贵

以以下无用循环为例：

short t=0;
//int t=0;
//long t=0;
for(many many times...)
{
  t+=1;
  t-=1;
}

如果它是一个短字符，它将比int或long长1000倍

在Linux上的64位JVM版本6/7上检查

Answer 6

整数类型存储在许多字节中，具体取决于具体类型：

• 8位字节
• 短于16位，有符号
• 32位整数，有符号
• 长64位，有符号

见spec here

至于性能，这取决于你用它们做什么。 例如，如果要将文字值分配给字节或短字符，它们将被放大为int，因为文字值在默认情况下被视为int

byte b = 10;  // upscaled to int, because "10" is an int

这就是为什么你不能这样做：

byte b = 10;
b = b + 1;  // Error, right member converted to int, cannot be reassigned to byte without a cast.

因此，如果您计划使用字节或短字符执行一些循环，您将不会获得任何好处

for (byte b=0; b<10; b++) 
{ ... } 

另一方面，如果您使用字节数组或短数组来存储一些数据，您将明显受益于它们减小的大小

byte[] bytes = new byte[1000];
int[] ints = new int[1000];  // 4X the size

因此，我的答案是：视情况而定：）