C++和Java的字符串循环性能比较

C++ and Java's Looping on Strings performance comparisons

本文关键字：循环性性能性能比比较循环字符串 Java C++ 更新时间：2023-10-16

我已经针对循环C++(在Visual Studio Community Edition 2015中实现)和Java(1.7)进行了一些性能测试。
以下是源代码：

爪哇岛：

long startTime = 0;
long endTime = 0;
long totalTime = 0;
startTime = System.currentTimeMillis();
for (long counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++)
{
System.out.println("01234");
}
endTime = System.currentTimeMillis();
totalTime = endTime - startTime;

C++(基于 Windows，发布版本 x64，针对速度进行了优化)：

ULONGLONG startTime = 0;
ULONGLONG endTime = 0;
ULONGLONG elapsedTime = 0;
startTime = GetTickCount64();
for (LONGLONG counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++)
{
cout << "01234" << endl;
}
endTime = GetTickCount64();
elapsedTime = endTime - startTime;

当我旋转/循环它们 100,000 次时，结果真的让我感到惊讶。他们在这里：
爪哇岛：

第一次尝试：31,361 毫秒
第二次尝试：6,316
第三次尝试：6,865

C++：

第一次尝试：40,000 毫秒
第二次尝试：37,703 毫秒
第三次尝试：20,734 毫秒

然后我有另一组测试用例

爪哇岛：

long startTime = 0;
long endTime = 0;
long totalTime = 0;
startTime = System.currentTimeMillis();
for(long counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++) {
String tempString = new String("test");
}
endTime = System.currentTimeMillis();

C++(基于 Windows，发布版本 x64，针对速度进行了优化)：

ULONGLONG startTime = 0;
ULONGLONG endTime = 0;
ULONGLONG elapsedTime = 0;
startTime = GetTickCount64();
for (LONGLONG counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++)
{
string tempString = "test";
}
endTime = GetTickCount64();
elapsedTime = endTime - startTime;

同样，当我旋转/循环它们 10,000,000 次时，结果确实更令人惊讶。他们在这里：爪哇岛

第一次尝试：7 毫秒
第二次尝试：7 毫秒
第三次尝试：7 毫秒

C++：

第一次尝试：125 毫秒
第二次尝试：125 毫秒
第三次尝试：125 毫秒

但是在空循环中C++。

在做这个测试之前，我实际上认为C++总是在低级或特定于操作系统/平台的实现中执行Java。但是，在这种情况下，这是否意味着Java有更有效的方式来处理字符串，特别是如果它已经在卷中？

谢谢

最后，我能够按照我的承诺抽出时间在这里发布答案。但我对此表示歉意。无论如何，这是我收集的统计数据。请耐心等待，这是一个相当冗长的答案。顺便说一句，它们都是在 Windows 10 专业版 x64 机器中执行的 =)！

第一个代码(C++和Java)：在 Windows 上的 Java 中：

public void testForLoopCreateInt(long numberOfIterations) {
ArrayList<Integer> listOfIntegers = new ArrayList<Integer>();
long startTime = 0;
long endTime = 0;
long totalTime = 0;
System.out.println("n===========================" + "ntestForLoopCreateInt() Looping for: " + numberOfIterations);
startTime = System.currentTimeMillis();
for(long counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++) {
int i = 0;
listOfIntegers.add(i);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
totalTime = endTime - startTime;
System.out.println("Total time: " + totalTime + " milliseconds");
System.out.println("===========================testForLoopCreateInt()");
for (int indexer = 0; indexer < 10; indexer++) {
int y = listOfIntegers.get(indexer);
}
}

在某些 Win32 API 上C++：

void Loops::testForLoopCreateInt(LONGLONG numberOfIterations)
{
cout << "n===========================" << "ntestForLoopCreateInt() Looping for: " << numberOfIterations << endl;
vector<int> vectorOfInts;
high_resolution_clock::time_point startTime = high_resolution_clock::now();
for (LONGLONG counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++)
{
int i = 0;
vectorOfInts.push_back(i);
}
high_resolution_clock::time_point endTime = high_resolution_clock::now();
duration<double, std::milli> totalTime = endTime - startTime;
cout << "Total time: " << totalTime.count() << " milliseconds" << endl;
cout << "===========================testForLoopCreateInt()" << endl;
for (int indexer = 0; indexer < 10; indexer++) {
int y = vectorOfInts.at(indexer);
}
}

当每个迭代次数都设置为某个值时，结果如下：

爪哇岛：

10 次迭代：0.00 ms
100 次迭代：0.00 ms
1000 次迭代：0.00 ms
10000 次迭代：1.00 ms
100000 次迭代：4.00 ms
1000000 次迭代：12.00 ms
次迭代：106.00 ms
100000000 次迭代：1,747.00 ms

C++：

10 次迭代：0.001803 ms
100 次迭代：0.00601 ms
1000 次迭代：0.013521 ms
10000 次迭代：0.067005 ms
100000 次迭代：0.506291 ms
1000000 次迭代：4.4806 ms
10000000 次迭代：61.1632 ms
100000000 次迭代：679.341 ms

第二种代码(C++和Java)：在 Windows 上的 Java 中：

public void testForLoopCreateUniformStringAndStoreToArrayList(long numberOfIterations) {
ArrayList<String> listOfIntegers = new ArrayList<String>();
long startTime = 0;
long endTime = 0;
long totalTime = 0;
System.out.println("n===========================" + "ntestForLoopCreateUniformStringAndStoreToArrayList() Looping for: " + numberOfIterations);
startTime = System.currentTimeMillis();
for(long counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++) {
String string = new String("01234");
listOfIntegers.add(string);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
totalTime = endTime - startTime;
System.out.println("Total time: " + totalTime + " milliseconds");
System.out.println("===========================testForLoopCreateUniformStringAndStoreToArrayList()");
for (int indexer = 0; indexer < 10; indexer++) {
String y = listOfIntegers.get(indexer);
}
}

在某些 Win32 API 上C++：

void Loops::testForLoopCreateUniformStringAndStoreToVector(LONGLONG numberOfIterations)
{
cout << "n===========================" << "ntestForLoopCreateUniformStringAndStoreToVector() Looping for: " << numberOfIterations << endl;
vector<string> vectorOfStrings;
high_resolution_clock::time_point startTime = high_resolution_clock::now();
for (LONGLONG counter = 0; counter < numberOfIterations; counter++)
{
string str000("01234");
vectorOfStrings.push_back(str000);
}
high_resolution_clock::time_point endTime = high_resolution_clock::now();
duration<double, std::milli> totalTime = endTime - startTime;
cout << "Total time: " << totalTime.count() << " milliseconds" << endl;
cout << "===========================testForLoopCreateUniformStringAndStoreToVector()" << endl;
for (int indexer = 0; indexer < 10; indexer++) {
string y = vectorOfStrings.at(indexer);
}
}

当每个迭代次数都设置为某个值时，结果如下：

爪哇岛：

10 次迭代：0.00 ms
100 次迭代：0.00 ms
1000 次迭代：1.00 ms
10000 次迭代：1.00 ms
100000 次迭代：6.00 ms
1000000 次迭代：24.00 ms
10000000 次迭代：2,742.00 ms
100000000 次迭代：33,371.00 ms

C++：

10 次迭代：0.003605 ms
100 次迭代：0.018329 ms
1000 次迭代：0.064301 ms
10000 次迭代：0.71722 ms
100000 次迭代：13.9406 ms
1000000 次迭代：88.5781 ms
10000000 次迭代：931.526 ms
次迭代：10,768.9 ms

所以这些是结果，我不确定这是否有偏见，但我正在尽可能公平地对待C++(在Windows上)与Java(在Windows上)。所以你会成为法官。

谢谢。