Java：多维数组与一维数组

公西飞鸾

2023-03-14

问题内容：

例如：

与

最初以为我会为了简化而选择a）。

我知道Java不会像C那样在内存中线性存储数组，但是这对我的程序有什么影响？

问题答案：

通常，在搜索答案时，最好的办法是查看如何将选择编译到JVM字节码中：

multi = new int[50][50];
single = new int[2500];

这被翻译成：

BIPUSH 50
BIPUSH 50
MULTIANEWARRAY int[][] 2
ASTORE 1
SIPUSH 2500
NEWARRAY T_INT
ASTORE 2

因此，如您所见，JVM已经知道我们在谈论多维数组。

进一步说明：

for (int i = 0; i < 50; ++i)
    for (int j = 0; j < 50; ++j)
    {
        multi[i][j] = 20;
        single[i*50+j] = 20;
    }

这被转换为（跳过循环）：

ALOAD 1: multi
ILOAD 3: i
AALOAD
ILOAD 4: j
BIPUSH 20
IASTORE

ALOAD 2: single
ILOAD 3: i
BIPUSH 50
IMUL
ILOAD 4: j
IADD
BIPUSH 20
IASTORE

因此，如您所见，多维数组在VM内部进行处理，无用指令不会产生开销，而单条指令会使用更多指令，因为偏移是手动计算的。

我认为性能不会成为问题。

编辑：

我做了一些简单的基准测试，看看这里发生了什么。我选择尝试不同的示例：线性读取，线性写入和随机访问。时间以毫秒表示（并使用进行计算System.nanoTime()。结果如下：

线性写入

线性读取

随机读取

随机数有点误导，因为它为多维数组生成2个随机数，而为一维数组生成一个随机数（并且PNRG可能会消耗一些CPU）。

请记住，我试图通过在同一循环的第20次运行之后进行基准测试来使JIT正常工作。为了完整起见，我的Java VM是以下内容：

Java版本“ 1.6.0_17” Java SE运行时环境（内部版本1.6.0_17-b04）Java
HotSpot（TM）64位服务器VM（内部版本14.3-b01，混合模式）