forループとfor-eachループのパフォーマンスに違いはありますか？
次の2つのループのパフォーマンスの違いはありますか？
for (Object o: objectArrayList) {
o.DoSomething();
}
そして
for (int i=0; i<objectArrayList.size(); i++) {
objectArrayList.get(i).DoSomething();
}
Effective Java の項目46からJoshua Blochによる：
リリース1.5で導入されたfor-eachループは、反復子またはインデックス変数を完全に非表示にすることにより、混乱とエラーの機会を取り除きます。結果のイディオムは、コレクションと配列に等しく適用されます。
// The preferred idiom for iterating over collections and arrays for (Element e : elements) { doSomething(e); }コロン（:)が表示されたら、「in」と読みます。したがって、上記のループは「for elements for elements内の各要素e」と読みます。 。実際、状況によっては、配列インデックスの制限を1回しか計算しないため、通常のforループよりもわずかにパフォーマンスが向上する場合があります。これは手動で行うことができますが（項目45）、プログラマーは常にそうするとは限りません。
これらのループはすべてまったく同じです。2セントを投入する前にこれらを表示したいだけです。
まず、リストをループする古典的な方法：
for(int i=0;i<strings.size();i++) { /* do something using strings.get(i) */ }
第二に、エラーが発生しにくいため、好ましい方法です（「ループ内のこれらのループで変数iとjを混合する」ことを何回行いましたか？）。
for(String s : strings) { /* do something using s */ }
第三に、最適化されたforループ：
int size = strings.size();
for(int i=0;++i<=size;) { /* do something using strings.get(i) */ }
現在、実際の2セント：少なくともこれらをテストしているとき、数百万回繰り返される単純な操作で各タイプのループにかかった時間をミリ秒で数えると、少なくとも3番目のものが最速でした-これはJava5。Windows上のjre1.6u10で、だれでも興味がある場合に備えて。
少なくとも3番目のものが最速であるように見えますが、実際には、実際のループはそうではないので、ループコードのどこにでもこののぞき穴の最適化を実装するリスクを負うかどうかを自問する必要があります通常、実際のプログラムで最も時間のかかる部分です（または、私が間違った分野で作業しているだけかもしれません）。また、Javaの口実で述べたようにfor-eachループ（一部はIterator loopと呼ばれ、他はfor- in loop）それを使用するとき、その特定の愚かなバグにぶつかる可能性は低くなります。そして、これが他のものよりも速くなることを議論する前に、javacはバイトコードをまったく最適化せず（まあ、とにかくほとんど）、それをコンパイルするだけであることに注意してください。
ただし、マイクロ最適化に興味がある場合や、ソフトウェアで多数の再帰ループなどを使用している場合は、3番目のループタイプに興味があるかもしれません。 forループを変更する前と後の両方で、ソフトウェアをベンチマークすることを忘れないでください。
通常、for-eachループが優先されます。使用しているList実装がランダムアクセスをサポートしていない場合、「get」アプローチは遅くなる可能性があります。たとえば、LinkedListを使用する場合、トラバーサルコストが発生しますが、for-eachアプローチでは、リスト内の位置を追跡するイテレーターを使用します。 for-eachループのニュアンス の詳細。
記事はここにあると思います： 新しい場所
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まあ、パフォーマンスへの影響はほとんど重要ではありませんが、ゼロではありません。 RandomAccessインターフェイスのJavaDocを見ると：
経験則として、クラスの典型的なインスタンスで次のループが発生する場合、List実装はこのインターフェイスを実装する必要があります。
for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++) list.get(i);このループよりも高速に実行されます。
for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext();) i.next();
また、for-eachループはイテレータ付きのバージョンを使用しているため、たとえばArrayListの場合、for-eachループは最速ではありません。
残念ながら違いがあるようです。
両方の種類のループで生成されたバイトコードを見ると、それらは異なっています。
Log4jソースコードの例を次に示します。
/log4j-api/src/main/Java/org/Apache/logging/log4j/MarkerManager.Javaには、次を定義するLog4jMarkerと呼ばれる静的内部クラスがあります。
/*
* Called from add while synchronized.
*/
private static boolean contains(final Marker parent, final Marker... localParents) {
//noinspection ForLoopReplaceableByForEach
for (final Marker marker : localParents) {
if (marker == parent) {
return true;
}
}
return false;
}
標準ループの場合：
private static boolean contains(org.Apache.logging.log4j.Marker, org.Apache.logging.log4j.Marker...);
Code:
0: iconst_0
1: istore_2
2: aload_1
3: arraylength
4: istore_3
5: iload_2
6: iload_3
7: if_icmpge 29
10: aload_1
11: iload_2
12: aaload
13: astore 4
15: aload 4
17: aload_0
18: if_acmpne 23
21: iconst_1
22: ireturn
23: iinc 2, 1
26: goto 5
29: iconst_0
30: ireturn
For-eachの場合：
private static boolean contains(org.Apache.logging.log4j.Marker, org.Apache.logging.log4j.Marker...);
Code:
0: aload_1
1: astore_2
2: aload_2
3: arraylength
4: istore_3
5: iconst_0
6: istore 4
8: iload 4
10: iload_3
11: if_icmpge 34
14: aload_2
15: iload 4
17: aaload
18: astore 5
20: aload 5
22: aload_0
23: if_acmpne 28
26: iconst_1
27: ireturn
28: iinc 4, 1
31: goto 8
34: iconst_0
35: ireturn
THAT Oracleの最新情報
Windows 7のJava 7および8でこれを試しました。
foreachを使用すると、コードの意図がより明確になります。これは、ごくわずかな速度の改善（存在する場合）よりも通常好まれます。
インデックス付きループが表示されるたびに、それを確実に実行するために少し長く解析する必要があります思考ゼロから始まりますか、エンドポイントを含めたり除外したりしますか？
私の時間の大部分は（私が書いた、または他の誰かが書いた）コードを読むことに費やされているようで、ほとんどの場合、パフォーマンスよりも明快さが重要です。 Hotspotは素晴らしい仕事をしているため、最近ではパフォーマンスを簡単に却下できます。
インデックスを作成する代わりに、イテレータを使用することを常にお勧めします。これは、イテレータがList実装に対して最適化される可能性が高いのに対し、インデックス付き（getを呼び出す）が最適化されない可能性があるためです。たとえば、LinkedListはListですが、要素を介したインデックス作成は、反復子を使用した反復よりも遅くなります。
次のコード：
import Java.lang.reflect.Array;
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.List;
interface Function<T> {
long perform(T parameter, long x);
}
class MyArray<T> {
T[] array;
long x;
public MyArray(int size, Class<T> type, long x) {
array = (T[]) Array.newInstance(type, size);
this.x = x;
}
public void forEach(Function<T> function) {
for (T element : array) {
x = function.perform(element, x);
}
}
}
class Compute {
int factor;
final long constant;
public Compute(int factor, long constant) {
this.factor = factor;
this.constant = constant;
}
public long compute(long parameter, long x) {
return x * factor + parameter + constant;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Long> numbers = new ArrayList<Long>(50000000);
for (int i = 0; i < 50000000; i++) {
numbers.add(i * i + 5L);
}
long x = 234553523525L;
long time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < numbers.size(); i++) {
x += x * 7 + numbers.get(i) + 3;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - time);
System.out.println(x);
x = 0;
time = System.currentTimeMillis();
for (long i : numbers) {
x += x * 7 + i + 3;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - time);
System.out.println(x);
x = 0;
numbers = null;
MyArray<Long> myArray = new MyArray<Long>(50000000, Long.class, 234553523525L);
for (int i = 0; i < 50000000; i++) {
myArray.array[i] = i * i + 3L;
}
time = System.currentTimeMillis();
myArray.forEach(new Function<Long>() {
public long perform(Long parameter, long x) {
return x * 8 + parameter + 5L;
}
});
System.out.println(System.currentTimeMillis() - time);
System.out.println(myArray.x);
myArray = null;
myArray = new MyArray<Long>(50000000, Long.class, 234553523525L);
for (int i = 0; i < 50000000; i++) {
myArray.array[i] = i * i + 3L;
}
time = System.currentTimeMillis();
myArray.forEach(new Function<Long>() {
public long perform(Long parameter, long x) {
return new Compute(8, 5).compute(parameter, x);
}
});
System.out.println(System.currentTimeMillis() - time);
System.out.println(myArray.x);
}
}
私のシステムで次の出力が得られます。
224
-699150247503735895
221
-699150247503735895
220
-699150247503735895
219
-699150247503735895
OracleJDK 1.7 update 6でUbuntu 12.10 alphaを実行しています。
一般に、HotSpotは多くのインダイレクションと単純な冗長な操作を最適化します。したがって、一般に、シーケンス内に多くあるか、ネストが重い場合を除き、それらについて心配する必要はありません。
一方、LinkedListのインデックス付き取得は、LinkedListのイテレータでnextを呼び出すよりもはるかに遅いため、イテレータを使用するとき（for-eachループで明示的または暗黙的に）可読性を維持しながら、パフォーマンスヒットを回避できます。
「get」が単純な配列ルックアップであるArrayListやVectorのようなものであっても、2番目のループにはまだ最初のループにはない追加のオーバーヘッドがあります。私はそれが最初のものより少し遅いと予想しています。
確実に知る唯一の方法は、それをベンチマークすることであり、それでも 聞こえるほど単純ではない です。 JITコンパイラーは、コードに対して非常に予期しないことを実行できます。
以下は、Android開発チームによって出された違いの簡単な分析です。
https://www.youtube.com/watch?v=MZOf3pOAM6A
その結果、isの違いがあり、非常に大きなリストを持つ非常に制限された環境では、顕著な違いになる可能性があります。テストでは、for eachループに2倍の時間がかかりました。しかし、彼らのテストは、400,000整数の配列リストを超えていました。配列の要素ごとの実際の差は6マイクロ秒でした。私はテストしていませんでしたが、彼らは言っていませんでしたが、プリミティブではなくオブジェクトを使用すると違いが少し大きくなると期待していますが、それでもあなたが尋ねられるものの規模がわからないライブラリコードを構築している場合を除きます繰り返しますが、違いを強調する価値はないと思います。
変数名objectArrayListにより、それはJava.util.ArrayListのインスタンスであると想定します。その場合、パフォーマンスの違いは目立たないでしょう。
一方、Java.util.LinkedListのインスタンスである場合、List#get(int)はO(n)操作であるため、2番目のアプローチは非常に遅くなります。
そのため、ループ内のロジックでインデックスが必要でない限り、最初のアプローチが常に優先されます。
誰も明らかに言及していないのは奇妙です-foreachはメモリを（イテレータの形で）割り当てますが、通常のforループはメモリを割り当てません。 Androidのゲームでは、ガベージコレクターが定期的に実行されるため、これは問題です。ゲームでは、ガベージコレクターを実行したくない...ずっと。したがって、描画（またはレンダリング）メソッドでforeachループを使用しないでください。
1. for(Object o: objectArrayList){
o.DoSomthing();
}
and
2. for(int i=0; i<objectArrayList.size(); i++){
objectArrayList.get(i).DoSomthing();
}
どちらも同じですが、for-eachでの簡単で安全なプログラミング使用のために、2番目の使用方法でエラーが発生する可能性があります。
ArrayListの例外的なケースを除き、受け入れられた答えが質問に答えます...
ほとんどの開発者はArrayListに依存しているため（少なくともそう思う）
そのため、ここに正解を追加する必要があります。
開発者向けドキュメントから直接：-
拡張forループ（「for-each」ループとも呼ばれる）は、Iterableインターフェイスを実装するコレクションや配列に使用できます。コレクションでは、hasNext（）およびnext（）へのインターフェース呼び出しを行うためにイテレーターが割り当てられます。 ArrayListを使用すると、手書きのカウントループは約3倍高速になります（JITの有無にかかわらず）が、他のコレクションでは拡張forループ構文は明示的な反復子の使用とまったく同じになります。
配列を反復処理する方法はいくつかあります。
static class Foo {
int mSplat;
}
Foo[] mArray = ...
public void zero() {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < mArray.length; ++i) {
sum += mArray[i].mSplat;
}
}
public void one() {
int sum = 0;
Foo[] localArray = mArray;
int len = localArray.length;
for (int i = 0; i < len; ++i) {
sum += localArray[i].mSplat;
}
}
public void two() {
int sum = 0;
for (Foo a : mArray) {
sum += a.mSplat;
}
}
zero（）は、JITがループの反復ごとに1回配列長を取得するコストをまだ最適化できないため、最も低速です。
one（）は高速です。ルックアップを回避して、すべてをローカル変数に引き出します。配列の長さのみがパフォーマンスの利点を提供します。
two（）はJITのないデバイスでは最速であり、JITのあるデバイスではone（）と区別できません。 Javaプログラミング言語のバージョン1.5で導入された拡張forループ構文を使用します。
そのため、デフォルトでは拡張forループを使用する必要がありますが、パフォーマンスが重要なArrayListの繰り返しには手書きのカウントループを検討してください。