面试官又整新活,居然问我for循环用i++和++i哪个效率高?
前幾天,一個(gè)小伙伴告訴我,他在面試的時(shí)候被面試官問了這么一個(gè)問題:
在for循環(huán)中,到底應(yīng)該用 i++ 還是 ++i ?
聽到這,我感覺這面試官確實(shí)有點(diǎn)不按套路出牌了,放著好好的八股文不問,凈整些幺蛾子的東西。在臨走的時(shí)候,小伙伴問面試官這道題的答案是什么,面試官?zèng)]有明確告訴答案,只是說讓從程序執(zhí)行的效率角度自己思考一下。
好吧,既然這個(gè)問題被拋了出來,那我們就見招拆招,也給以后面試的小伙伴們排一下坑。
思路
前面提到,這個(gè)搞事情的面試官說要從執(zhí)行效率的角度思考,那我們就拋開語義上的區(qū)別,從運(yùn)行結(jié)果以外的效率來找找線索。回想一下,我們?cè)谝郧敖榻BCAS的文章中提到過,后置自增i++和前置自增++i都不是原子操作,那么實(shí)際在執(zhí)行過程中是什么樣的呢?下面,我們從字節(jié)碼指令的角度,從底層進(jìn)行一波分析。
i++ 執(zhí)行過程
先寫一段簡單的代碼,核心功能就只有賦值和自增操作:
public?static?void?main(String[]?args)?{int?i=3;int?j=i++;System.out.println(j); }下面用javap對(duì)字節(jié)碼文件進(jìn)行反編譯,看一下實(shí)際執(zhí)行的字節(jié)碼指令:
是不是有點(diǎn)難懂?沒關(guān)系,接下來我們用圖解的形式來直觀地看看具體執(zhí)行的過程,也幫大家解釋一下晦澀的字節(jié)碼指令是如何操作棧幀中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的,為了簡潔起見,在圖中只列出棧幀中比較重要的操作數(shù)棧和局部變量表。
上面的代碼中除去打印語句,整體可以拆分成兩步,我們先看第一步 int i=3 是如何執(zhí)行的 。
上面兩條操作數(shù)棧和局部變量表相關(guān)的字節(jié)碼指令還是比較容易理解的,下面再看一下第二步int j=i++的執(zhí)行過程:
在上圖中需要注意的是,iinc能夠直接更新局部變量表中的變量值,它不需要把數(shù)值壓到操作數(shù)棧中就能夠直接進(jìn)行操作。在上面的過程中,拋去賦值等其他操作,i++實(shí)際執(zhí)行的字節(jié)碼指令是:
2:?iload_1 3:?iinc????1,?1如果把它翻譯成我們能看懂的java代碼,可以理解為:
int?temp=i; i=i+1;也就是說在這個(gè)過程中,除了必須的自增操作以外,又引入了一個(gè)新的局部變量,接下來我們?cè)倏纯?#43;+i的執(zhí)行過程。
++i 執(zhí)行過程
我們對(duì)上面的代碼做一點(diǎn)小小的改動(dòng),僅把i++換成++i,再來分析一下++i的執(zhí)行過程是怎樣的。
public?static?void?main(String[]?args)?{int?i=3;int?j=++i;System.out.println(j); }同樣,用javap反編譯字節(jié)碼文件:
int i=3對(duì)應(yīng)前兩行字節(jié)碼指令,執(zhí)行過程和前面i++例子中完全相同,可以忽略不計(jì),重點(diǎn)還是通過圖解的方式看一下int j=++i對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼指令的執(zhí)行過程:
拋去賦值操作,++i實(shí)際執(zhí)行過程只有一行字節(jié)碼指令:
2:?iinc????1,?1轉(zhuǎn)換成能理解的java代碼的話,++i實(shí)際執(zhí)行的就在局部變量中執(zhí)行的:
i=i+1;這么看來,在使用++i時(shí)確實(shí)比i++少了一步操作,少引入了一個(gè)局部變量,如果在運(yùn)算結(jié)果相同的場(chǎng)景下,使用++i的話的確效率會(huì)比i++高那么一點(diǎn)點(diǎn)。
那么回到開頭的問題,兩種自增方式應(yīng)用在for循環(huán)中執(zhí)行的時(shí)候,那種效率更高呢?剛才得出的結(jié)論仍然適用于for循環(huán)中嗎,別急,讓我們接著往下看。
for循環(huán)中的自增
下面準(zhǔn)備兩段包含了for循環(huán)的代碼,分別使用i++后置自增和++i前置自增:
//i++?后置自增 public?class?ForIpp?{public?static?void?main(String[]?args)?{for?(int?i?=?0;?i?<?5;?i++)?{System.out.println(i);}} } //++i?前置自增 public?class?ForPpi?{public?static?void?main(String[]?args)?{for?(int?i?=?0;?i?<?5;?++i)?{System.out.println(i);}} }老規(guī)矩,還是直接反編譯后的字節(jié)碼文件,然后對(duì)比一下指令的執(zhí)行過程:
到這里,有趣的現(xiàn)象出現(xiàn)了,兩段程序執(zhí)行的字節(jié)碼指令部分居然一模一樣。先不考慮為什么會(huì)有這種現(xiàn)象,我們還是通過圖解來看一下字節(jié)碼指令的執(zhí)行過程:
可以清晰的看到,在進(jìn)行自增時(shí),都是直接執(zhí)行的iinc,在之前并沒有執(zhí)行iload的過程,也就是說,兩段代碼執(zhí)行的都是++i。這一過程的驗(yàn)證其實(shí)還有更簡單的方法,直接使用idea打開字節(jié)碼文件,就可以看到最終for循環(huán)中使用的相同的前置自增方式。
那么,為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?歸根結(jié)底,還是java編譯器對(duì)于代碼的優(yōu)化,在兩種自增方式中,如果沒有賦值操作,那么都會(huì)被優(yōu)化成一種方式,就像下面的兩個(gè)方法的代碼:
void?ipp(){int?i=3;i++; } void?ppi(){int?i=3;++i; }最終執(zhí)行時(shí)的字節(jié)碼指令都是:
0:?iconst_3 1:?istore_1 2:?iinc????1,?1 5:?return可以看到,在上面的這種特定情況下,代碼經(jīng)過編譯器的優(yōu)化,保持了語義不變,并通過轉(zhuǎn)換語法的形式提高了代碼的運(yùn)行效率。所以再回到我們開頭的問題,就可以得出結(jié)論,在for循環(huán)中,通過jvm進(jìn)行編譯優(yōu)化后,不論是i++還是++i,最終執(zhí)行的方式都是++i,因此執(zhí)行效率是相同的。
所以,以后再碰到這種半吊子的面試官,和你談for循環(huán)中i++和++i的效率問題,自信點(diǎn),直接把答案甩在他的臉上,兩種方式效率一樣!
本文代碼基于Java 1.8.0_261-b12 版本測(cè)試
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的面试官又整新活,居然问我for循环用i++和++i哪个效率高?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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