Question

请参阅以下代码段：

    Long first_begin = System.currentTimeMillis();

    // first nested loops
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
            // do some stuff
        }
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - first_begin);
    // second nested loops
    Long seconde_begin = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            // do some stuff
        }
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - seconde_begin);

我想知道为什么第一个嵌套循环的运行速度比第二个慢？

问候！

重要提示！：很抱歉，当我第一次提出这个问题时，我意外地将变量j从1开始，我已经进行了修正。

更新：循环中没有任何特定的逻辑，我只是做一些测试，实际上这是一个在面试中提出的问题，面试官提示我改变循环的顺序以获得更好的性能。顺便说一句，我使用的是JDK1.5。经过一些测试我现在比较困惑，因为程序的结果不一致---有时候第一个循环比第二个循环运行得快，但大部分时间它的运行速度比第二个慢。

Answer 1

编辑：原始答案如下。现在您已经修复了示例以便所有循环变量从0开始，我们又回到了没有足够的信息。似乎可能它是参考问题的缓存一致性/局部性 - 但我们只是在猜测。如果你能提供一个简短而完整的程序来证明这个问题，那将会有所帮助......就像告诉我们我们正在谈论的语言/平台一样！

第一个循环有10 * 999999 = 9999990次迭代。第二个循环具有1000000 * 9 = 9000000次迭代。因此，我希望期望（所有其他条件相同）第一个循环需要更长的时间。

但是，您还没有说明您正在做什么工作或者这是什么平台。有很多事情可能会影响事情：

第二个循环可能会更好地点击缓存
如果您使用的是JIT编译平台，JIT可能会选择更严格地优化第二个循环。
您正在执行的操作本身可能有缓存或类似的内容
如果您正在执行少量工作，但它首先需要加载并初始化一堆类型，这可能会导致第一个循环变慢

Answer 2

这个答案是针对更新的问题：

如果您正在访问int[][]等二维数组，则内循环中值较大的数组应该较慢。不是很多，但仍然。要稍微了解这个问题，请阅读Joel博客文章中的Shlemiel the street painter。
您获得不一致结果的原因是您没有执行任何JVM预热。 JVM不断分析运行的字节码并对其进行优化，通常只有在30到50次迭代后才能以最佳速度运行。是的，这意味着您需要首先运行代码几十次，然后从平均另外几十次运行中对其进行基准测试，因为垃圾收集器会减慢运行速度。
一般说明，使用Long对象而不是long原语只是愚蠢的，JVM很可能通过用原始代替它来优化它，如果它可以，如果它不能，则必然会是一些（虽然非常轻微）使用它不断减速。

Answer 3

问题转移了。这些不是你寻求的机器人......

~~因为你在第一个例子中做了大约100万次的工作。 ; - ）~~

Answer 4

如果查看生成的字节代码，两个循环几乎相同。除了它为10循环执行while条件之外，Java从指令中获取10作为立即值，但是当它为1000000循环执行while条件时，Java从变量中加载1000000。我没有关于执行每条指令需要多长时间的任何信息，但似乎立即加载比变量加载更快。

请注意，在第一个循环中，与1000000的比较必须进行1000万次，而在第二个循环中，它只进行了100万次。当然，在第二个循环中，与10的比较更为常见，但如果变量负载比立即负载慢得多，那么这将解释您所看到的结果。

嵌套循环的效率

4 个答案:

问题转移了。这些不是你寻求的机器人......