Java中，++x比x++更高效吗？

Question

在一节编程课上，教授正在向我们介绍有关 `x++` 和 `++x` 的知识，其中 x 是一个整数。

他说，在我们可以使用 `x++` 或 `++x` 的情况下，`++x` 更有效率（尽管理论上差异不大）。

但我忘记了原因。有人知道吗？这是在讲 Java 语言时提到的。

- Saturn

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为什么您的教授会在如此微不足道的细节上花费精力呢？ - Johan Sjöberg

这位教授是谁？我很好奇。 :P - Mysticial

以下是关于C++的相关讨论：C++中前置递增比后置递增更快 - 是真的吗？如果是，为什么？ - Roddy of the Frozen Peas

请向教授询问Java中的基准以验证这个声明 :) 我还将标题从“断言”改为“问题”。 - user166390

无论如何，所有询问“为什么”的性能问题都应该附带一个基准测试和一个SSCCE。 - Mysticial

Answer 1

在Java中，使用递增/递减运算符的效率并不更高。在可以重载递增/递减运算符的语言中，它可能更高效，但否则性能完全相同。

x++和++x之间的区别在于，x++返回递增前的x值，而++x返回递增后的x值。在代码生成方面，两者至少在可互换使用时生成相同数量的指令（如果不能互换使用，则不应该担心哪个更快，而应选择所需的一个）。唯一的区别是递增指令的位置。

在C++中，类可以重载前缀（++x）和后缀（x++）运算符。当处理重载它们的类型时，使用前缀运算符几乎普遍更快，因为后缀运算符的语义将返回对象在递增之前的副本，即使您不需要它，而前缀运算符可以简单地返回对修改后的对象的引用（上帝知道C++开发人员更喜欢返回引用而不是副本）。这可能是考虑使用++x优于x++的原因：如果您习惯于使用++x，当/如果切换到C++时，您可以节省一些轻微的性能问题。但在Java环境中，两者完全等效。

与上面评论中的pst一样，我从不使用x++或++x的返回值，如果您也从不使用，请坚持您更喜欢的那个。

- zneak

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"C++开发者更喜欢返回引用而不是副本" ...因为副本很昂贵？当然，编译器可以在许多实际情况下消除副本，但为什么要依赖这种假设，当你可以避免在第一时间创建一个呢？ - Stefano Sanfilippo

Answer 2

出于好奇，您可以检查生成的字节码。

这个程序：

public static void main(String args[]) {
    int i = 1; //bytecode 0, 1
    i++; //bytecode 2
    ++i; //bytecode 5
    int a = ++i; //bytecode 8, 11, 12
    int b = i++; //bytecode 13, 14, 17
}

生成以下字节码：

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_1
       1: istore_1
       2: iinc          1, 1
       5: iinc          1, 1
       8: iinc          1, 1
      11: iload_1
      12: istore_2
      13: iload_1
      14: iinc          1, 1
      17: istore_3
      18: return

因此，您可以看到从字节码的角度来看，前缀和后缀运算符是严格相同的（除了操作顺序）。

如果JIT编译器编译代码的那部分，则情况未知。例如，上面的代码本身可能会被编译为无操作，因为它没有副作用。

- assylias

Answer 3

事实是在PDP-11和可能的VAX上，在C语言中*x++比*++x更快，因为它编译成单个指令（自增寄存器延迟）。同样，*--x比*x--更快。如果没有解除引用，使用任一形式只会在一个情况下比另一个快，如果编译器仍然生成该指令，则这将是浪费的，因为解除引用仍将发生。

那些日子早已过去了。

- user207421

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我非常确定这是错误的，在PDP-11上，*x++和*x--都比另一个更有效率。现在，在一个“现代”的架构中，并且不涉及解引用，x++可能需要一个++x不需要的临时变量，这可能就是告诉OP的人所指的。 - Random832