为什么java中BitSet的内部数据存储为long []而不是Java中的int []？

Question

在java中， BitSet的内部数据存储为long []而不是int []，我想知道为什么？ 这是jdk中的代码：

 /**
 * The internal field corresponding to the serialField "bits".
 */
 private long[] words;

如果这完全取决于性能，我想知道为什么long []存储会获得更好的性能。

Answer 1

在64位计算机上，对单个long值执行逐位运算比在两个int值上执行相同操作要高得多，因为硬件直接支持64位值。 在32位机器上，差异可能不是很大。

Answer 2

查询或操作单个位时，没有显着差异。 您必须计算单词索引并读取该单词，并且在更新的情况下，操纵该单词的一位并将其写回。 这对于int[]和long[] 。

有人可能会说，如果你有一个真正的32位内存总线，那么使用long而不是int来实现它可能会增加单个位操作必须传输的内存量，但是因为Java是在上世纪九十年代设计的，设计师们认为这不再是一个问题了。

另一方面，一次处理多个位时，您将获得巨大的成功。 在整个BitSet上执行and ， or或xor等操作时，可以在使用long数组时对整个字执行操作，一次读取64位。

类似地，当搜索下一个设置位时 ，如果该位不在起始位置的字内，则后续字首先针对零进行测试，这是一个固有操作，即使对于大多数32位CPU，也可以跳过64个零一次比特，而第一个非零字肯定包含下一个设置位，因此整个迭代只需要一个比特提取操作。

批量操作的这些好处将超过任何单位相关的缺点，如果有的话。 如上所述，今天的大多数CPU都能够直接对64位字进行所有操作。

Answer 3

基于粗略阅读的来源在这里 。 似乎，主要原因纯粹是为了表现。 这是从源检索到的注释。

BitSets被打包成“单词”数组。 目前，一个字是长的，由64位组成，需要6个地址位。 字大小的选择完全取决于性能问题。

Answer 4

肯定是一个优化问题：单个long值存储最多64位，而int仅存储32个。因此，64以下的任何用户长度只需要数组中的一个条目 。 如果它是一个int数组，则需要两个条目 ，这些条目的维护速度较慢且较重。

Answer 5

我可能错了，但使用long [] bitSet的基数比使用int []时要大得多。 因为两个数组的最大大小非常相似（但仅限于堆大小）。