使用long和double循环的时间

Question

下面这段代码是对long和double采取不同的计时，不明白为什么会有计时上的差异?

public static void main(String[] args) {
        long j = 1000000000;
        double k = 1000000000;
        long t1 = System.currentTimeMillis();
        for (int index = 0; index < j; index++) {
        }
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        for (int index = 0; index < k; index++) {
        }
        long t3 = System.currentTimeMillis();
        long longTime = t2 - t1;
        long doubleTime = t3 - t2;
        System.out.println("Time to loop long :: " + longTime);
        System.out.println("Time to loop double :: " + doubleTime);
    }

输出:

循环时间::2322

循环时间::1510

long比double耗时长，我有64 bit window operating系统和64 bit Java系统。

当我修改代码并将casting long和double添加到int时，如

public static void main(String[] args) {
        long j = 1000000000;
        double k = 1000000000;
        long t1 = System.currentTimeMillis();
        for (int index = 0; index < (int)j; index++) {
        }
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        for (int index = 0; index < (int)k; index++) {
        }
        long t3 = System.currentTimeMillis();
        long longTime = t2 - t1;
        long doubleTime = t3 - t2;
        System.out.println("Time to loop long :: " + longTime);
        System.out.println("Time to loop double :: " + doubleTime);
    }

时间减少了，但在计时上仍然存在差异，但是这次double花费的时间比长(与第一种情况相反)

输出:

循环时间::760

循环时间::1030

Answer 1

首先，long是64位整数，double是64位浮点数。时间差异可能是由于CPU ALU中整数算术和浮点算术的优化差异造成的。

其次，第二次运行应用程序时，在每个for循环中，循环每次都计算停止条件，因此在每次迭代中分别从long型和double型转换为整数。如果在循环条件之前将该值预先设置为整数值，则应该得到更一致的次数:

int j_int = (int) j;
for(int index = 0; index < j_int; index++) { /* Body */ }
int k_int = (int) k;
for(int index = 0; index < k_int; index++) { /* Body */ }

Answer 2

一般来说，从long转换到int比从double转换到int要简单。

原因是long和int都是整数，并且在内存中仅用它们的二进制表示(可能还有一位符号)。从一个转换到另一个非常简单，只需"裁剪"或"扩展"内存区域(并正确处理符号)。

然而，double是浮点数，它们的二进制表示有点复杂，使用符号，尾数和指数。因此，从这里转换为整数更复杂，因为它需要首先从一种二进制格式转换为另一种。