无需额外对象分配的数组/列表迭代

Question

我正在开发一个用 Kotlin 编写的游戏，并且正在研究如何改善 GC 流失率。流失的主要来源之一是在主游戏/渲染循环中调用的 for 循环，导致分配迭代器。

翻到文档，我找到了这一段：

数组上的 for 循环被编译为基于索引的循环，不会创建迭代器对象。

如果你想遍历一个带有索引的数组或列表，你可以这样做：

for (i in array.indices)
  print(array[i])

请注意，这种“遍历范围”会被编译为最佳实现，而不会创建额外的对象。

https://kotlinlang.org/docs/reference/control-flow.html#for-loops

这是真的吗？为了验证，我使用了这个简单的 Kotlin 程序并检查了生成的字节码：

fun main(args: Array<String>) {
    val arr = arrayOf(1, 2, 3)
    for (i in arr.indices) {
        println(arr[i])
    }
}

根据上面的引用，这不应该导致任何对象被分配，而是被编译成一个很好的旧 Java-5 前风格的 for 循环。然而，我得到的是这样的：

      41: aload_1
      42: checkcast     #23                 // class "[Ljava/lang/Object;"
      45: invokestatic  #31                 // Method kotlin/collections/ArraysKt.getIndices:([Ljava/lang/Object;)Lkotlin/ranges/IntRange;
      48: dup
      49: invokevirtual #37                 // Method kotlin/ranges/IntRange.getFirst:()I
      52: istore_2
      53: invokevirtual #40                 // Method kotlin/ranges/IntRange.getLast:()I
      56: istore_3
      57: iload_2
      58: iload_3
      59: if_icmpgt     93

在我看来，这就像调用了一个名为 getIndices 的方法，它分配了一个临时的 IntRange 对象来备份此循环中的边界检查。这是一个“没有创建额外对象”的“最佳实现”，还是我遗漏了什么？

更新： 因此，在多玩了一会儿并查看了答案之后，以下内容似乎适用于 Kotlin 1.0.2：

数组：

• for (i in array.indices)：范围分配
• for (i in 0..array.size)：没有分配
• for (el in array)：没有分配
• array.forEach：没有分配

收藏：

• for (i in coll.indices)范围分配
• for (i in 0..coll.size)：没有分配
• for (el in coll): 迭代器分配
• coll.forEach: 迭代器分配

Answer 1

要在不分配额外对象的情况下迭代数组，您可以使用以下方法之一。

1. for-loop

    for (e in arr) {
        println(e)
    }

1. forEach分机

    arr.forEach {
        println(it)
    }

1. forEachIndexed 扩展，如果你需要知道每个元素的索引

    arr.forEachIndexed { index, e ->
        println("$e at $index")
    }

Answer 2

据我所知，定义for 循环的唯一无分配方式是

for (i in 0..count - 1)

所有其他形式导致Range 分配或Iterator 分配。不幸的是，您甚至无法定义有效的反向 for 循环。

Answer 3

这是一个准备列表并使用索引和值进行迭代的示例。

val list = arrayListOf("1", "11", "111")
for ((index, value) in list.withIndex()) {
   println("$index: $value")
}

输出：

0:1

1:11

2:111

此外，以下代码的工作方式类似，

val simplearray = arrayOf(1, 2, 3, 4, 5)
for ((index, value) in simplearray.withIndex()) {
    println("$index: $value")
}