厘清 Java 中 i++ 与 ++i 间的效能差别，解析底层运作机制

后端

2023-09-10 08:54:16

Java 中 i++ 和 ++i 自增操作符的深度剖析

简介

在 Java 中，for 循环是一种用于重复执行代码块的强大控制结构。在循环中，经常需要对变量进行自增或自减操作。而自增操作符有两种形式：i++ 和 ++i。

i++ 与 ++i 的差异

乍看之下，i++ 和 ++i 似乎相同，但它们在操作符位置上的细微差异会对代码的性能和可读性产生显著影响。

i++ 是后置自增操作符 ，意味着它在将变量值返回给表达式后再将其值增加 1。而 ++i 是前置自增操作符 ，意味着它先将变量值增加 1，然后再将变量值返回给表达式。

效率

一般来说，前置自增操作符 ++i 的效率要高于后置自增操作符 i++ 。这是因为前置自增操作符可以在一个指令周期内完成，而后置自增操作符需要两个指令周期。

在循环体中包含大量自增操作时，这种效率差异可能会非常明显。使用前置自增操作符可以显著提高循环的执行速度。

可读性

在可读性方面，前置自增操作符 ++i 也更胜一筹。这是因为前置自增操作符更符合人们的思维习惯。阅读代码时，人们更倾向于将 ++i 理解为“将变量的值增加 1，然后使用变量的值”。而 i++ 则更像是“使用变量的值，然后再将变量的值增加 1”。

因此，在代码的可读性和可维护性方面，前置自增操作符 ++i 也是更优的选择 。

使用场景

基于上述分析，我们可以得出以下结论：

当循环体中包含大量自增操作时，应使用前置自增操作符 ++i 来提高代码的执行效率。
当循环体中包含少量自增操作时，可以使用后置自增操作符 i++ 来提高代码的可读性和可维护性。

性能测试

为了进一步验证 i++ 和 ++i 的效率差异，我们进行了一项性能测试。测试代码如下：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        int n = 10000000;
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            i++;
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("i++: " + (endTime - startTime) + "ms");

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            ++i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("++i: " + (endTime - startTime) + "ms");
    }
}