为什么“while （i++ < n） {}” 明显慢于 “while （++i < n） {}”

正如其他人所指出的那样，该测试在许多方面存在缺陷。

您没有确切告诉我们您是如何进行此测试的。但是，我试图实现一个“幼稚”测试（没有冒犯），如下所示：

class PrePostIncrement
{
    public static void main(String args[])
    {
        for (int j=0; j<3; j++)
        {
            for (int i=0; i<5; i++)
            {
                long before = System.nanoTime();
                runPreIncrement();
                long after = System.nanoTime();
                System.out.println("pre  : "+(after-before)/1e6);
            }
            for (int i=0; i<5; i++)
            {
                long before = System.nanoTime();
                runPostIncrement();
                long after = System.nanoTime();
                System.out.println("post : "+(after-before)/1e6);
            }
        }
    }

    private static void runPreIncrement()
    {
        final int n = Integer.MAX_VALUE;
        int i = 0;
        while (++i < n) {}
    }

    private static void runPostIncrement()
    {
        final int n = Integer.MAX_VALUE;
        int i = 0;
        while (i++ < n) {}
    }
}

使用默认设置运行此命令时，似乎有一个小的区别。但是，当您使用标志运行此测试时，基准测试的真正缺陷变得显而易见。在我的情况下，结果是这样的-server

...
pre  : 6.96E-4
pre  : 6.96E-4
pre  : 0.001044
pre  : 3.48E-4
pre  : 3.48E-4
post : 1279.734543
post : 1295.989086
post : 1284.654267
post : 1282.349093
post : 1275.204583

显然，预增量版本已经完全优化了。原因很简单：不使用结果。循环是否执行并不重要，因此 JIT 只需将其删除即可。

通过查看热点反汇编来确认这一点：预增量版本生成以下代码：

[Entry Point]
[Verified Entry Point]
[Constants]
  # {method} {0x0000000055060500} 'runPreIncrement' '()V' in 'PrePostIncrement'
  #           [sp+0x20]  (sp of caller)
  0x000000000286fd80: sub    $0x18,%rsp
  0x000000000286fd87: mov    %rbp,0x10(%rsp)    ;*synchronization entry
                                                ; - PrePostIncrement::runPreIncrement@-1 (line 28)

  0x000000000286fd8c: add    $0x10,%rsp
  0x000000000286fd90: pop    %rbp
  0x000000000286fd91: test   %eax,-0x243fd97(%rip)        # 0x0000000000430000
                                                ;   {poll_return}
  0x000000000286fd97: retq   
  0x000000000286fd98: hlt    
  0x000000000286fd99: hlt    
  0x000000000286fd9a: hlt    
  0x000000000286fd9b: hlt    
  0x000000000286fd9c: hlt    
  0x000000000286fd9d: hlt    
  0x000000000286fd9e: hlt    
  0x000000000286fd9f: hlt    

后增量版本生成以下代码：

[Entry Point]
[Verified Entry Point]
[Constants]
  # {method} {0x00000000550605b8} 'runPostIncrement' '()V' in 'PrePostIncrement'
  #           [sp+0x20]  (sp of caller)
  0x000000000286d0c0: sub    $0x18,%rsp
  0x000000000286d0c7: mov    %rbp,0x10(%rsp)    ;*synchronization entry
                                                ; - PrePostIncrement::runPostIncrement@-1 (line 35)

  0x000000000286d0cc: mov    $0x1,%r11d
  0x000000000286d0d2: jmp    0x000000000286d0e3
  0x000000000286d0d4: nopl   0x0(%rax,%rax,1)
  0x000000000286d0dc: data32 data32 xchg %ax,%ax
  0x000000000286d0e0: inc    %r11d              ; OopMap{off=35}
                                                ;*goto
                                                ; - PrePostIncrement::runPostIncrement@11 (line 36)

  0x000000000286d0e3: test   %eax,-0x243d0e9(%rip)        # 0x0000000000430000
                                                ;*goto
                                                ; - PrePostIncrement::runPostIncrement@11 (line 36)
                                                ;   {poll}
  0x000000000286d0e9: cmp    $0x7fffffff,%r11d
  0x000000000286d0f0: jl     0x000000000286d0e0  ;*if_icmpge
                                                ; - PrePostIncrement::runPostIncrement@8 (line 36)

  0x000000000286d0f2: add    $0x10,%rsp
  0x000000000286d0f6: pop    %rbp
  0x000000000286d0f7: test   %eax,-0x243d0fd(%rip)        # 0x0000000000430000
                                                ;   {poll_return}
  0x000000000286d0fd: retq   
  0x000000000286d0fe: hlt    
  0x000000000286d0ff: hlt    

我不完全清楚为什么它似乎没有删除增量后版本。（事实上，我认为这个问题是一个单独的问题）。但至少，这解释了为什么您可能会看到“数量级”的差异......

编辑：有趣的是，当将循环的上限从 更改为 时，两个版本都被优化并需要“零”时间。不知何故，此限制（仍然显示在程序集中）阻止了优化。据推测，这与将比较映射到（唱！ 指导，但除此之外，我无法给出深刻的理由。JIT以神秘的方式工作...Integer.MAX_VALUEInteger.MAX_VALUE-10x7fffffffcmp

++i 和 i++ 之间的区别在于 ++i 有效地递增变量并“返回”该新值。另一方面，i++有效地创建了一个临时变量来保存i中的当前值，然后递增变量“返回”温度变量的值。这就是额外开销的来源。

// i++ evaluates to something like this
// Imagine though that somehow i was passed by reference
int temp = i;
i = i + 1;
return temp;

// ++i evaluates to
i = i + 1;
return i;

在您的例子中，JVM 似乎不会优化增量，因为您在表达式中使用了结果。另一方面，JVM可以优化这样的循环。

for( int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++ ) {}

这是因为从未使用过 i++ 的结果。在这样的循环中，您应该能够以与使用 ++i 相同的性能同时使用 ++i 和 i++。