Java - 在 for 循环中声明变量答案

【问题标题】：Java - Declaring variables in for loopsJava - 在 for 循环中声明变量
【发布时间】：2011-05-28 22:32:46
【问题描述】：

在循环内声明变量是不好的做法吗？在我看来，这样做，如下面的第一个代码块所示，将使用十倍于第二个代码块的内存......由于在循环的每次迭代中创建一个新字符串。这是正确的吗？

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  String str = "Some string";
}

对比

String str;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  str = "Some String";
}

【问题讨论】：

String 是不可变类，总是在写入时创建新实例。但是您的情况，由于常量值，编译器可能会对其进行优化。
也许字符串对于这个例子来说是一个糟糕的选择。我真正的问题是......如果在循环中声明了一个变量，是否为每次迭代声明了一个新变量，或者编译器是否将其优化为单个变量？
变量声明和对象构造是两个不同的东西。如果您在执行 N 次的循环内执行 final Foo foo = new Foo(someArg);，它将构造 N 个单独的对象，而不是在执行一次的循环之外。但是如果你在循环外有final Foo foo1 = new Foo(someArg);，然后在循环内有final Foo foo = foo1，你只会实例化1个对象。字符串有点特殊，因为它们是不可变的常量，编译器可能会将其优化为创建一个 String 对象，并在每次循环中重复使用它。

标签： java micro-optimization

【解决方案1】：

在循环内声明变量是不好的做法吗？

一点也不！它将变量本地化到其使用点。

在我看来，如下面的第一个代码块所示，这样做会使用十倍于第二个代码块的内存

编译器可能会优化一些东西以保持内存使用效率。仅供参考：如果您使用 final 关键字告诉它您的变量具有对对象的固定引用，您可以帮助它。

注意：如果您有一个更复杂的对象，您在构造函数中执行复杂代码，那么您可能需要担心单次执行与多次执行，并在循环之外声明该对象。

【讨论】：

只是一个后续.. 如果我们有 String str = new String("Some String");在循环？我的理解是它会创建 10 个实例！
@Ravi：你可能是对的，因为你明确地调用了 String 构造函数，我相当肯定它绕过了重复使用常量 String 实例的字符串实习操作。
但即使在这种情况下，如果将 str 的声明移到循环外，并将赋值留在循环内，您仍然会创建相同的 10 个实例。
@ILMTitan：是的，你是对的。我只是想知道即使有一个新的运算符，JVM 是否也会优化。
它会创建十个实例，是的，但是您必须这样做超过九千次才能获得任何显着的性能影响。将变量保持在范围内允许运行时快速释放该变量（并在迭代中重新使用它） - 将变量移动到周围的范围将使其在内存中的保留时间更长。无论如何，您仍然会为每次迭代重新创建对象实例。

【解决方案2】：

在这两个示例中，您将实例化一个新的字符串对象，该对象包含相同次数的字符串“Some String”。

在第一个示例中，您在循环内声明 str，在 for 循环完成后，对该字符串的所有引用都将丢失，从而允许 Java 的垃圾收集器从内存中删除所有字符串实例。但是，在第二个示例中，您在循环外声明 str，您创建的最后一个字符串仍将在循环外引用它，并且 Java 的垃圾收集器只会从内存中删除 10 个字符串中的 9 个被实例化了。

因此，第一种方法更好，因为您不保留字符串的任何引用，这会干扰垃圾收集器确定它是否仍在使用中的能力。

【讨论】：

【解决方案3】：

除了@Jason S 所说的之外，我还鼓励您考虑代码的可读性。

例如，如果您只写一次引用，那么使用以下内容会使您的意图更加清晰：

String str = "write once";
while(condition){
    //do stuff with str
}

对比：

String str = null;
while(condition){
    str = "write once";
    //do stuff with str
}

同样，如果字符串的值真的基于特定于循环的迭代，则在循环内声明变量。

【讨论】：

【解决方案4】：

变量引用使用的内存很小。在循环中声明项目通常是更好的做法，因为它更接近使用它的位置并且更具可读性。

【讨论】：

变量引用占用的内存确实很小。但是，如果循环从 0 迭代到 10000000000，并且使用代码块 #2 只使用一个变量引用（而不是块 #1 的每次迭代一个变量引用），您肯定会看到这将是一个问题。
是的，即使你循环了很多次，这也不会有太大的不同。正如其他人所说，编译器甚至可能对其进行优化，您可以对其进行测试并确定。但无论哪种方式，使代码更难阅读的代价都不值得非常小的性能改进。

【解决方案5】：

这取决于。效率低下是由于创建 String 对象的开销，假设您的编译器没有更改任何内容。一旦超出范围，内存将被清除。

【讨论】：