相同的 for 循环 为什么 Java 比 c 的速度快？

[chaoschick]

Java

public class DuffDevice {

private static int duff2(int count) {
int i = 0;
do {
++i;
} while (--count >0);
return i;
}

public static void main(String[] args) {
int duff;
long start, end;
DuffDevice duffDevice = new DuffDevice();

start = System.currentTimeMillis();
duff = duff2(Integer.MAX_VALUE - 7);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(duff + " " + (end - start) + " ms");
}
}

C
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>

int duff(int count) {
}

int main(int argc, char* argv[]) {
struct timeval start_time, end_time;

gettimeofday(&start_time, NULL);

long count = 2147483640;
long i = 0;

do {
++i;
} while (--count);

gettimeofday(&end_time, NULL);

int total_time = 1000000 * (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec);
printf("%d us", total_time);
printf("\n");
printf("%.3f ms", (double) total_time / 1000);
printf("\n");

printf("%l", i);
return 0;
}

Java 耗时情况
2 ms

C 耗时情况
4638.628 ms

性能怎么会相差这么大？

[xtreme1]

https://godbolt.org/z/rTjvMxc5P

[tool2d]

@xtreme1 被完全优化掉的不算。

把
long i = 0;
改成
volatile long i = 0;

时间就正常了。

[chaoschick]

@xtreme1 能解释一下为什么两者性能如此悬殊的原因吗

[chaoschick]

@tool2d 我试试

[hefish]

java 的编译器高级。全优化掉了。

[chaoschick]

@tool2d [admin@iZt4ngr7j75qbzgg9ilsifZ c]$ cat duff2.c
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
struct timeval start_time, end_time;

gettimeofday(&start_time, NULL);

long count = 2147483640;
volatile long i = 0;

do {
++i;
} while (--count);

gettimeofday(&end_time, NULL);

int total_time = 1000000 * (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec);
printf("%d us", total_time);
printf("\n");
printf("%.3f ms", (double) total_time / 1000);
printf("\n");

printf("%l", i);
return 0;
}
[admin@iZt4ngr7j75qbzgg9ilsifZ c]$ gcc duff2.c && ./a.out
4621705 us
4621.705 ms

[wdlth]

我在我的电脑测试结果是：
0 us
0.000 ms

[tool2d]

@chaoschick 4 秒正常的啊，我这里也是 4 秒。

0 秒那种都是编译器把循环优化掉了。

[diivL]

gcc duff2.c -O3 && ./a.out

[chaoschick]

public class DuffDevice {

private static long duff2(long count) {
long i = 0;
do {
++i;
} while (--count >0);
return i;
}

public static void main(String[] args) {
long duff;
long start, end;
DuffDevice duffDevice = new DuffDevice();

start = System.currentTimeMillis();
duff = duff2((long) Integer.MAX_VALUE - 7);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(duff + " " + (end - start) + " ms");
}
}

输出
2147483640 639 ms

我改了一下 i 值的类型 耗时 变长了
所以 应该没把循环优化掉吧

[chaoschick]

@diivL [admin@iZt4ngr7j75qbzgg9ilsifZ c]$ gcc duff2.c -O3 && ./a.out
3688484 us
3688.484 ms

[diivL]

@chaoschick 你用的是 #6 的代码吗? 用你主贴的代码,然后用 gcc duff2.c -O3 && ./a.out

[chaoschick]

@diivL #include <sys/time.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
struct timeval start_time, end_time;

gettimeofday(&start_time, NULL);

long count = 2147483640;
long i = 0;

do {
++i;
} while (--count);

gettimeofday(&end_time, NULL);

int total_time = 1000000 * (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec);
printf("%d us", total_time);
printf("\n");
printf("%.3f ms", (double) total_time / 1000);
printf("\n");

printf("%l", i);
return 0;
}
[admin@iZt4ngr7j75qbzgg9ilsifZ c]$ gcc duff2.c -O3 && ./a.out
1 us
0.001 ms

这是优化掉 for 循环了吗？

[Ericcccccccc]

在 main 里做性能测试是无效行为.

而且 java 里有各种 jit, osr 之类的高级优化手段

[iseki]

此外 Java 的 volatile 有额外的语义，所以也没法和 C 对应，这样做 microbench 可能你们很难说明什么问题

[msg7086]

> 为什么
因为优化不一样。如果 Java 比 C 快很多，那说明 Java 上优化得比 C 狠，反之亦然。

[Inn0Vat10n]

你这里出现这么离谱的结果, 首要原因是编译 C 代码时没开优化

[Cookmilk]

C 是直接跑在电脑的 CPU 里，java 跑在虚拟机 CPU 里。测试 for 循环毫无意义。应该测试某一个算法。比如加密算法或者 md5 等等

[mangojiji]

又见达夫设备。 ...

[chaoschick]

以前我一直以为编译器优化能提升的性能很小，这次真是长见识了

[PTLin]

这种代码不长的，而且是循环引起的性能问题，建议直接看汇编/字节码，来确定问题以及验证猜想。
或者用完整的性能测试框架测试，避免出现一个优化后测试的，一个还是调试模式测试的的这种低级问题。

[debuggerx]

[为什么下面程序递归计算斐波那契数列 java 比 c++要快 - RednaxelaFX 的回答]( https://www.zhihu.com/question/56683164/answer/150190561)

[LiaoMatt]

C 代码的变量用 register 修饰会不会更快