何时在JavaScript中使用Float32Array而不是Array？

Question

在浏览器应用程序中，何时使用Float32Array而不是标准JavaScriptArray才有意义呢？

这个性能测试显示，Float32Array通常要慢一些，如果我理解正确，标准的Array将数字存储为64位，因此在精度上没有优势。

除了任何可能的性能损失之外，Float32Array还有可读性差的缺点——需要使用构造函数：

a = new Float32Array(2);
a[0] = 3.5;
a[1] = 4.5;

使用数组字面量替代

a = [3.5, 4.5];

我问这个问题是因为我正在使用 glMatrix 库，默认使用 Float32Array - 想知道是否有任何理由不强制使用 Array，这将允许我使用数组字面量。

- pancake

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我找不到任何能回答这个问题的网站，我的猜测是主要的好处是它使用更少的内存。因此，如果你正在处理巨大的浮点数数组，这可能是一个好处。 - Barmar

可能是将某种语言移植到JavaScript，而Float32Array是最接近源语言所提供的东西。 - Rick Viscomi

Typed Array Specification 可能会有所帮助："该规范提供了与本地二进制数据互操作的API"。 - RobG

你仍然可以使用字面量语法：new Float32Array([3.5, 4.5])。 Float32Array 比 Float64Array 慢得多，因为每次对数组内容进行操作时，值都必须转换为/从 64 位值转换，因此如果内存空间允许且您的目标是速度，请尝试使用 Float64Array。 - ZachB

Answer 1

我给glMatrix的开发者发了邮件，以下是他的评论（第2和第3点）：

1. 使用Array比使用Float32Array通常更快创建新对象。对于小数组而言，效果显著，但对于大数组则不太明显（取决于环境）。

2. 从TypedArray（例如Float32Array）中**访问**数据通常比从普通数组中访问数据更快，这意味着除了创建新对象之外的大多数数组操作在TypedArrays上更快。

3. 正如@emidander所述，glMatrix主要是为WebGL开发的，它要求将向量和矩阵作为Float32Array传递。因此，在WebGL应用程序中，从Array到Float32Array的潜在昂贵的转换需要包含在任何性能测量中。

因此，最佳选择显然取决于应用程序：

• 如果数组通常很小，或者对它们的操作很少，以至于构造函数时间占数组寿命的重要比例，请使用Array。

• 如果代码可读性与性能同等重要，请使用Array（即使用[]，而不是构造函数）。

• 如果数组非常大和/或用于多个操作，请使用TypedArray。

• 对于WebGL应用程序（或其他需要类型转换的应用程序），请使用Float32Array（或其他TypedArray）。

- pancake

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“大”和“小”是非常模糊的描述，其含义在不同的语境下会有所变化。当我们谈论Float32Array时，有人能否具体说明什么样的数组被认为是“非常大”的，而什么样的被认为是非常小的？请注意，以下内容仅供参考： - yuvi

根据@yuvi的说法，“large”指占用了大量的内存资源。例如，在Node中，我创建了一个包含1千万个数字的数组，整个Node进程占用了86MB的内存。如果使用一个包含1千万个数字的Float32Array，Node只会占用46MB的内存。 - Benjamin

Answer 2

我认为glMatrix库使用Float32Array，因为它主要用于WebGL应用程序，其中矩阵表示为Float32Arrays (http://www.khronos.org/registry/webgl/specs/1.0/#5.14.10)。

- emidander

Answer 3

在当今的浏览器实现中，与原始数组相比，使用Float32Array对可写性和性能都有影响。似乎即使是gl-matrix的作者也认为需要重构该库以消除对Float32Array的依赖：https://github.com/toji/gl-matrix/issues/359。

- Duloren

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这种性能影响的假设通常是不正确的，而且在你提供的 GitHub 问题中也受到了挑战。简而言之，快速未经优化的（重新）分配在使用类型化数组时表现更差，但是具有内存预分配的适当优化代码在使用类型化数组时表现更好。与“长”常规数组相比，“长”类型化数组（除float64外）的内存影响也较短。 - John Weisz