Как вы, возможно, знаете, Math.abs(Integer.MIN_VALUE) == Integer.MIN_VALUE
и для предотвращения отрицательного значения в моем проекте был реализован метод safeAbs
:
public static int safeAbs(int i) {
i = Math.abs(i);
return i < 0 ? 0 : i;
}
Я сравнил производительность со следующим:
public static int safeAbs(int i) {
return i == Integer.MIN_VALUE ? 0 : Math.abs(i);
}
И первый почти в 6 раз медленнее второго (второй по производительности почти такой же, как "чистый" Math.abs(int)). С моей точки зрения, нет существенной разницы в байт-коде, но я думаю, что разница присутствует в JIT-коде "сборки":
"медленная" версия:
0x00007f0149119720: mov %eax,0xfffffffffffec000(%rsp)
0x00007f0149119727: push %rbp
0x00007f0149119728: sub $0x20,%rsp
0x00007f014911972c: test %esi,%esi
0x00007f014911972e: jl 0x7f0149119734
0x00007f0149119730: mov %esi,%eax
0x00007f0149119732: jmp 0x7f014911973c
0x00007f0149119734: neg %esi
0x00007f0149119736: test %esi,%esi
0x00007f0149119738: jl 0x7f0149119748
0x00007f014911973a: mov %esi,%eax
0x00007f014911973c: add $0x20,%rsp
0x00007f0149119740: pop %rbp
0x00007f0149119741: test %eax,0x1772e8b9(%rip) ; {poll_return}
0x00007f0149119747: retq
0x00007f0149119748: mov %esi,(%rsp)
0x00007f014911974b: mov $0xffffff65,%esi
0x00007f0149119750: nop
0x00007f0149119753: callq 0x7f01490051a0 ; OopMap{off=56}
;*ifge
; - math.FastAbs::[email protected] (line 16)
; {runtime_call}
0x00007f0149119758: callq 0x7f015f521d20 ; {runtime_call}
"нормальная" версия:
# {method} {0x00007f31acf28cd8} 'safeAbsFast' '(I)I' in 'math/FastAbs'
# parm0: rsi = int
# [sp+0x30] (sp of caller)
0x00007f31b08c7360: mov %eax,0xfffffffffffec000(%rsp)
0x00007f31b08c7367: push %rbp
0x00007f31b08c7368: sub $0x20,%rsp
0x00007f31b08c736c: cmp $0x80000000,%esi
0x00007f31b08c7372: je 0x7f31b08c738e
0x00007f31b08c7374: mov %esi,%r10d
0x00007f31b08c7377: neg %r10d
0x00007f31b08c737a: test %esi,%esi
0x00007f31b08c737c: mov %esi,%eax
0x00007f31b08c737e: cmovl %r10d,%eax
0x00007f31b08c7382: add $0x20,%rsp
0x00007f31b08c7386: pop %rbp
0x00007f31b08c7387: test %eax,0x162c2c73(%rip) ; {poll_return}
0x00007f31b08c738d: retq
0x00007f31b08c738e: mov %esi,(%rsp)
0x00007f31b08c7391: mov $0xffffff65,%esi
0x00007f31b08c7396: nop
0x00007f31b08c7397: callq 0x7f31b07b11a0 ; OopMap{off=60}
;*if_icmpne
; - math.FastAbs::[email protected] (line 17)
; {runtime_call}
0x00007f31b08c739c: callq 0x7f31c5863d20 ; {runtime_call}
Код теста:
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@Fork(value = 1, jvmArgsAppend = {"-Xms3g", "-Xmx3g", "-server"})
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@State(Scope.Benchmark)
@Threads(1)
@Warmup(iterations = 10)
@Measurement(iterations = 10)
public class SafeAbsMicroBench {
@State(Scope.Benchmark)
public static class Data {
final int len = 10_000_000;
final int[] values = new int[len];
@Setup(Level.Trial)
public void setup() {
// preparing 10 million random integers without MIN_VALUE
for (int i = 0; i < len; i++) {
int val;
do {
val = ThreadLocalRandom.current().nextInt();
} while (val == Integer.MIN_VALUE);
values[i] = val;
}
}
}
@Benchmark
public int safeAbsSlow(Data data) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < data.len; i++)
sum += safeAbsSlow(data.values[i]);
return sum;
}
@Benchmark
public int safeAbsFast(Data data) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < data.len; i++)
sum += safeAbsFast(data.values[i]);
return sum;
}
private int safeAbsSlow(int i) {
i = Math.abs(i);
return i < 0 ? 0 : i;
}
private int safeAbsFast(int i) {
return i == Integer.MIN_VALUE ? 0 : Math.abs(i);
}
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
final Options options = new OptionsBuilder()
.include(SafeAbsMicroBench.class.getSimpleName())
.build();
new Runner(options).run();
}
}
Результаты (Linux x86-64, 7820HQ, проверено на oracle jdk 8 и 11 с довольно похожими результатами).
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
SafeAbsMicroBench.safeAbsFast avgt 10 6435155.516 ± 47130.767 ns/op
SafeAbsMicroBench.safeAbsSlow avgt 10 35646411.744 ± 776173.621 ns/op
Может кто-нибудь объяснить, почему первый код значительно медленнее второго?