为什么递减循环比递增循环运行更快？

Question

我正在学习自增/自减运算符，然后发现如果我以递减的形式运行循环，它会比同样的递增形式运行得更快。 我本以为两种方式需要相同的时间，因为都会执行相同数量的步骤。我在网上搜索了很多但没有找到令人信服的答案。这是因为递减运算符需要比递增运算符更少的时间吗？

for(int i = 100000; i > 0; i--) {}
for(int i = 1; i < 100001; i++) {}

- Piyush Bhardwaj

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你的资源是什么？ - Nir Alfasi

很久以前，i>0比与非空值的比较稍微快一些，但我严重怀疑这种优化是否仍然相关。 - Denys Séguret

查看现有的问题和答案：https://dev59.com/s2ox5IYBdhLWcg3wyXRx#8968842 - Jeremy Unruh

我看不到任何证据表明这会有任何影响。在上述两种情况下，循环都将被优化为无效代码。 - Peter Lawrey

Answer 1

这是因为在字节码比较中，与0进行比较与与非零数字进行比较是不同的操作。实际上，i < 10001需要先将数字加载到堆栈上，然后执行比较，而i > 0则作为一个操作执行。当然，在大多数情况下由于JVM优化，不会有速度差异。但我们可以尝试通过使用-Xint选项（仅解释器模式执行）运行代码来使其可见。

- Evgeniy Dorofeev

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为了验证这一点，将循环改为 for(int i = -100000; i < 0; i++) {}。这样可以消除这种影响，并将差异减少到递增与递减之间（这不应该有影响）。 - Thilo

CPU需要加载两个操作数来比较两个数字。有一些特殊的指令可以用来与0进行比较，因此只需要将一个操作数加载到寄存器中即可。 - jlordo

@StinePike 我对我的答案进行了一些澄清。 - Evgeniy Dorofeev

@Evgeniy Dorofeev 先生，您的解释非常好！给您点赞。 - Nikhil Agrawal

您可以通过比较以下内容来验证 Evgeniy 的答案。在以下情况下，性能将相同。 for(int i = 100000; i > 1; i--) {} for(int i = 2; i < 100001; i++) {} - Jack

Answer 2

Piyush Bhardwaj

我在在线编译器上测试了两个循环，但是我的增量循环比递减循环执行得更快。

程序的执行取决于许多因素。有时候在同一台机器上运行相同的程序多次会得到不同的执行时间。因此，它取决于许多因素。

请查看结果

for(int i = 1; i < 100001; i++) {

}

增量循环 -- http://ideone.com/irdY0e

for(int i = 100000; i > 0; i--) {

}

递减循环 -- http://ideone.com/yDO9Jf

Evgeniy Dorofeev先生提供了一个只有专家才能给出的优秀解释。

最后，需要考虑您的CPU的性能。在考虑基准测试以确定Java应用程序的整体性能时，请记住字节码执行、本地代码执行和图形各自发挥作用。它们的影响因特定应用程序的性质而异。

- Nikhil Agrawal