java - 调试 (i!=t++) 与 (t++!=i)

Question

我正在解决一些必须使用 (i!=t++) 条件的问题。不幸的是，使用这种情况导致了 TLE。但是当我使用 (t++!=i) 而不是它时，它已成功提交。我认为这两个条件对于下面的程序是相同的。程序在我的编译器上的输出是 5259 3分别是第一次和第二次循环所花费的时间 我找不到这两种情况之间的区别。当然在某个地方有我找不到的错误

void test()
{
    long b=System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<100001;i++) {
        int t=0;
        while (i!=t++)
        {
            int x=34;
            x++;

        }
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis()-b);

    b=System.currentTimeMillis();
    for(int i=0;i<100001;i++) {
        int t=0;
        while (t++!=i)
        {
            int x=34;
            x--;
            x++;
        }
    }
}

Answer 1

这是一个部分答案，需要进一步调查。但是，就目前而言，答案是 - 这是 JIT 优化的效果。另请注意，微基准测试并不是性能测试的最佳选择，尤其是对于动态编译语言(如 Java)(例如，参见 this guru paper)。

我正在使用 Windows 10 家庭版，java -version 打印:

java version "1.8.0_121"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.121-b13, mixed mode)

我已经按如下方式重组了您的代码并添加了 x 作为外部计数器以确保循环不会被优化掉:

void test1() {
    int x = 0;
    long b = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100_001; i++) {
        int t = 0;
        while (i != t++) {
            x++;
        }
    }
    long b1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("T(test1) = " + (b1 - b));
    System.out.println("x(test1) = " + x);
}

void test2() {
    int x=0;
    long b = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100001; i++) {
        int t = 0;
        while (t++ != i) {
            x++;
        }
    }
    long b1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("T(test2) = " + (b1 - b));
    System.out.println("x(test2) = " + x);
}

每个函数被调用两次:

t.test1();
t.test1();
t.test2();
t.test2();

好的，让我们看看标准 java Test 调用的结果(没有提供其他的 interpeter 参数):

T(test1) = 3745
x(test1) = 705082704
T(test1) = 0
x(test1) = 705082704
T(test2) = 5
x(test2) = 705082704
T(test2) = 0
x(test2) = 705082704

如您所见，在第二次调用之后，两种情况下的运行时间都为 0。即使我们将 int x = 0 初始化更改为 int x = new Random().nextInt() 以确保不缓存第二次调用结果或其他内容，也会发生同样的情况.通常，应该在进行测量之前“预热”Java 解释器，即在同一次运行中测量代码性能两次并丢弃第一个结果，以便确保优化到位。但这是您在解决在线评委练习时所没有的奢侈。

现在是另一部分。 Oracle 的 JDK 有一个 -Xint 解释器开关，可以完全关闭 JIT。让我们使用它，看看会发生什么。我还使用了 -XX:+PrintCompilation 标志来确保没有发生任何编译(即解释器被调用为 java -XX:+PrintCompilation -Xint Test ; 如果没有打印额外的诊断信息，则表示代码未编译):

T(test1) = 56610
x(test1) = 705082704
T(test1) = 55635
x(test1) = 705082704
T(test2) = 60247
x(test2) = 705082704
T(test2) = 58249
x(test2) = 705082704

两个观察结果:现在任务需要很长时间，并且所有调用的结果都相似。必须进行更多调查才能发现 JIT 对这两个代码进行不同优化的原因。

编辑:有趣的 JIT 第 2 部分

所以，我继续尝试不同的编译选项。一般来说，JIT 使用两种类型的编译器。 C1(客户端)编译器旨在提供更快的 JVM 启动时间，但不如 C2(服务器)编译器快。我使用的 64 位 Java 8 JVM 似乎使服务器成为唯一可用的选项(请参阅 this FAQ ；但是仍然可以使用 -XX:TieredStopAtLevel= 标志选择不同的编译级别；为简洁起见，我不会粘贴我使用它得到的结果，但他们支持这样的论点，即服务器编译器版本使 test2 的第一次调用更快)。

我的机器上也恰好有 32 位 JRE。它不支持服务器编译器并提供以下版本信息:

java version "1.8.0_121"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 25.121-b13, mixed mode)

此 JVM 的结果如下:

T(test1) = 3947
x(test1) = 705082704
T(test1) = 3985
x(test1) = 705082704
T(test2) = 4031
x(test2) = 705082704
T(test2) = 4172
x(test2) = 705082704