局部變量或類字段？

Question

我今天讀了一篇關於 C＃和Java 性能改進的文章。

我還是堅持這個：

19.不要過度使用實例變量

使用局部變量可以提高性能。 示例1中的代碼執行速度比示例2中的代碼快。

例1：

public void loop() {
    int j = 0;
    for ( int i = 0; i<250000;i++){
        j = j + 1;
    }
}

例2：

int i;
public void loop() {
    int j = 0;
    for (i = 0; i<250000;i++){
        j = j + 1;
    }
}

實際上，我不明白為什么在我可以對字段進行簡單訪問時，每次調用loop函數時實例化一些內存並釋放它應該更快。

這是純粹的好奇心，我不是試圖將變量'i'放在類的范圍內：p是否真的使用局部變量更快？ 或者只是在某些情況下？

Answer 1

比堆更快堆棧。

 void f() { int x = 123; // <- located in stack } int x; // <- located in heap void f() { x = 123 }

不要忘記地方數據的原則。 應該在CPU緩存中更好地緩存本地數據。 如果數據接近，它們將完全加載到CPU緩存中，並且CPU不必從內存中獲取它們。

Answer 2

性能低至獲取變量所需的步驟數。 本地變量地址在編譯時是已知的（它們是堆棧上的已知偏移量），用於訪問加載對象“this”的成員以獲取實際對象的地址，然后才能獲取成員變量的地址。

Answer 3

即使它會，但在這種情況下幾乎沒有可衡量的差異。 Probabbly在第一種情況下，有一些優化的處理器注冊表層面完成，但再次：

在記憶方面，它完全相同 ，沒有任何區別。

第一種情況它通常更好：當你聲明變量時，它是立即使用的，這是常用的良好模式，因為它是

Answer 4

在C＃中，另一個細微差別是生成的MSIL指令的數量（我猜它在Java中類似）。

加載實例字段需要兩條指令：

ldarg.0                 // load "this" reference onto stack
ldfld   MyClass.myField // find the field and load its value

...但只需要一條指令來加載局部變量：

ldloc.0                 // load the value at index 0 from the list of local variables

Answer 5

我懷疑差異很小，但是在變量是對象成員的情況下，每次訪問都需要通過this （有效）進行間接，而局部變量則不需要。

更一般地說，對象不需要成員i ，它只在循環的上下文中使用，因此在任何情況下使其在本地使用都更好。

Answer 6

我測試了500,000次迭代的計算，其中我在本地使用了大約20個變量，並且使用了字段。 局部變量測試大約是20毫秒，帶有字段的測試大約是30毫秒。 使用局部變量時，性能顯着提高。

性能差異是否相關，取決於項目。 在您的平均業務應用程序中，性能增益可能不明顯，最好是可讀/可維護代碼，但我正在開發聲音合成軟件，其中像這樣的納米優化實際上變得相關。