为什么( n )比(N)快？

Question

当我和jmh玩的时候，我遇到了一件我无法解释的奇怪的事情。

@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)
@Measurement(iterations = 10, batchSize = Integer.MAX_VALUE)
@Warmup(iterations = 5, batchSize = Integer.MAX_VALUE)
@State(Scope.Thread)
public class Tests {
    private int value;

    @Setup(Level.Iteration)
    public void setUp() {
        value = 1230;
    }

    @Benchmark
    public boolean testConstModN() {
        return 12345 % value == 0;
    }

    @Benchmark
    public boolean testNModConst() {
       return value % 12345 == 0;
   }
}

结果如下：

Benchmark                  Mode  Cnt   Score   Error  Units
Tests.testConstModN          ss   10  10.789 ± 0.305   s/op
Tests.testNModConst          ss   10   7.550 ± 0.067   s/op

我运行的是JDK 1.8.0_101，VM 25.101-b13，Intel(R) Core(TM) i7-4770cpu@ 3.40GHz (系列: 0x6，型号: 0x3c，Intel: 0x3)

如果我将const设置为等于值，或者将值设置为0xffffffff，则不会发生任何更改。

Answer 1

CPU的DIV和MOD指令非常昂贵，花费了50个或更多周期。当您使用变量除数时，使用这些指令是不可避免的。但是，当您使用常量除数时，可以将其编译成一系列更便宜的指令，如MUL、ADD和SHR。

黑客的喜悦，第10章介绍了解决这个问题的几种算法。

Answer 2

小心这个答案--这只是直觉，

这是因为%运算符的性质

在testNModConst() 1230小于12345，所以模数只需要内部检查它们的大小，并意识到12345更大(一次操作)

在testConstModN() 12345大于1230时，模数必须做一系列运算(减法)才能计算出答案。

它取决于整数相对于常量的大小。