向下转换是否会使短片的性能/内存优势无效？

杨乐

2023-03-14

问题内容：

我正在编写一个大型应用程序，试图在其中节省尽可能多的内存并提高性能。因此，当我知道一个字段只会具有0-10或-100-100的值时，我尝试使用short数据类型而不是int。

但是，对于其余的代码，这意味着当我调用这些函数时，到处都是，我必须将simple ints转换为shorts。例如：

public void coordinates(short x, short y) ...

方法调用

obj.coordinates((short) 1, (short) 2);

这就像遍及我的所有html" target="_blank">代码一样，因为文字被视为ints，并且不会根据函数参数自动向下转换或键入。

这样，一旦发生这种向下转换，性能或内存增益实际上是否有意义？还是转换过程如此高效，以至于我仍然可以获得一些收益？

问题答案：

除了short []和int []之外，在32位平台上使用short和int没有任何性能上的好处-即使这样，缺点通常也超过了优点。

假设您在x64，x86或ARM-32上运行：

使用时，16位SHORT被存储在32位或64位长的整数寄存器中，与int相同。也就是说，使用short时，与int相比，您不会获得任何内存或性能上的好处。
在堆栈上时，16位SHORT存储在32位或64位“插槽”中，以保持堆栈对齐（就像int一样）。对局部变量使用SHORTs与INTs不会获得任何性能或内存优势。
当作为参数传递时，将SHORTs压入堆栈时，它们会自动扩展为32位或64位（与刚刚压入的int不同）。与使用int相比，此处的代码实际上性能稍差，并且（代码）内存占用量稍大。
存储全局（静态）变量时，这些变量会自动扩展为占用32位或64位插槽，以保证指针（引用）的对齐。这意味着对于全局（静态）变量使用SHORTs与INTs不会获得性能或内存方面的好处。
存储字段时，这些字段位于堆内存中的结构中，该结构映射到类的布局。在此类中，字段自动填充为32位或64位，以保持堆上字段的对齐。通过将SHORTs用作字段而不是INT，不会获得性能或内存上的好处。

使用SHORT与INT相比，您看到的唯一好处就是分配了它们的数组。在这种情况下， N个短裤阵列的长度大约是 N个整数阵列的一半。

除了在大量短裤中存在复杂但局部的数学运算的情况下，将变量同时包含在热循环中而带来的性能优势之外，您再也看不到使用SHORTS与INT的优势。

在所有其他情况下（例如，用于字段，全局变量，参数和局部变量的短裤），除了可以存储的位数之外，SHORT和INT之间没有区别。

我的建议一如既往，建议在使代码更难阅读和人为限制之前，尝试对代码进行 标记， 以查看内存和CPU瓶颈在哪里，然后解决这些瓶颈。

我强烈怀疑，如果您遇到应用程序使用整数而不是短裤的情况，那么您早就放弃了Java，以减少内存/ CPU的运行时，因此所有这些工作都需要预先进行浪费了精力。