对比C与JAVA运算符效率的六点无法解释的现象！

众所周知编程语言运算符的效率差异不小，今天博主对赋值运算，加法，减法，乘法，乘法，取模，位运算分别用C和JAVA进行了效率测试，产生了一些令我无法解释的测试结果，以此文章把问题记录下来，希望日后可以解决，也恭请各位大牛来帮忙，下面把我的测试出的问题罗列一下。

测试环境：CPU :i3-370M ；内存：4G； JAVA IDE：elipse ；C IDE：VC6.0，C-Free5.0。

问题一：到底是乘法效率高，还是除法效率高？

一些书籍记录乘法效率比除法效率高，比如对于浮点数m /= 2 应该改写成m *= 0.5于是我就做了如下的两个测试

C代码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

main(){ 
	long count = 100000000;
	float test = 1;
    int start_time, end_time;
  	
    start_time = clock();
    while(--count > 0)
    	test /= 2;
    end_time = clock();
    
    printf( "test /= 2耗时%d毫秒\n", (end_time - start_time));

    getchar(); 
} 

测试结果：平均在600ms

当我们把测试代码test /= 2 改为 test *= 0.5时

测试结果：平均在：520ms

符合我们的期望值

再来看看同样的代码在JAVA上运行：

public class FuHaoCeshi {

	public static void main(String[] args){
		int count = 100000000;
		long start_time = 0;
		long end_time = 0;
		float test = 1;
		start_time = System.currentTimeMillis();
		
		 while(--count > 0)
		    	test /= 2;
		end_time = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("test /= 2耗时"+ (end_time - start_time) + "ms");

		count = 100000000;
		start_time = System.currentTimeMillis();
		while(--count > 0)
			test *=0.5;
		end_time = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("test *=0.5耗时"+ (end_time - start_time) + "ms");
		
		
	}

	
}

测试结果：

test /= 2耗时300ms
test *= 0.5耗时468ms

结果竟然与VC测试下的结果完全相反！除法效率居然更高- -！

问题二：长整型会造成时间翻倍？

我们把问题一JAVA程序中测试代码改成赋值运算：

public class FuHaoCeshi {

	public static void main(String[] args){
		int count = 100000000;
		long start_time = 0;
		long end_time = 0;
		int test = 1;
		start_time = System.currentTimeMillis();
		
		 while(--count > 0)
		    	test = 1;
		end_time = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("test = 1耗时"+ (end_time - start_time) + "ms");

		
		
	}

	
}

测试结果：

test = 1耗时86ms

接下来我们把上述程序中int count改成long count看看结果：

测试结果：

test = 1耗时172ms

纳尼！时间居然翻倍了！

接下来用同样的代码用C语言测试：

两次结果都在350ms左右，无变化！ 纠结！

问题三：除法和取模运算开销真的大吗？

取模是由除法实现的，除法和取模的开销比较大是大家的共识。于是我把上述的测试代码改成test %= 2;

测试结果：

test%=2耗时300ms。（与test = 1的时间消耗一模一样。）

而java测试结果：

test % =2耗时1084ms
test = 1耗时86ms

这个原因其实很好想，VC6.0做了优化把摸2运算优化成了位运算，于是我把test %= 2改成test %= 3；

测试结果

test %= 3耗时1164ms，验证了我的想法。（JAVA的耗时无变化，貌似无优化）

但这不是重点，重点是我用C-Free测试了同样的代码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

main(){ 
	int count = 100000000;
	int test = 1;
    int start_time, end_time;
    
  	
    start_time = clock();
    while(--count > 0)
    	test %= 3;
    end_time = clock();
    
    printf( "耗时%d毫秒\n", (end_time - start_time));
    getchar(); 
} 

测试结果：

test%=3耗时92ms

于是我测试了 test%= 7，。。。31,的所有质数，结果一样！

这编译器怎么优化成一样的时间消耗？同样的CPU，里面的加法器，乘法器，除法器做的都是同样的事，怎么回事？

下面还有几个其他的小问题：

4.对于上面的程序循环count次什么也不做平均耗时：VC：320ms；C-Free:92ms,JVM:85ms,

为什么说C是执行效率最高的高级语言，JAVA由于有JVM层是执行效率慢的语言？

5.经过我各方面测试JAVA最耗时的运算是test %= 1，上述程序达到了3000ms，是对别的数取模耗时的3倍之多；

而在所有取模运算中test %= -1却是耗时最少的，两种情况怎么解释？

6.C-Free所有运算或者不做的效率几乎一样都在100ms左右，怎么做到的？

如果您能帮助博主解决上述问题麻烦您留言，或者您遇到了运算符效率方面不可思议的现象，也请留言，博主希望与大家探讨并完善博客。

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