Современные технологии Just-In-Time и HotSpot дают некоторую уверенность, что вычислительный Java-код, интенсивно работающий с числами и массивами чисел, скорее всего не будет отставать по скорости от языка C в 10-100 раз – как это было на заре развития Java. Но отставание в полтора-два и даже в несколько раз вполне возможно. Опережение же – весьма маловероятно.

Приведем пример. Даны 2 массива a и b коротких целых чисел (short) длины 20000. Требуется для каждой пары соответствующих элементов вычислить минимум и поместить его в массив a: a[k]= a[k]<b[k]? a[k]: b[k].

Решаем задачу на чистой Java и с применением native-кода на языке C. В обоих случаях цикл «расцикливаем», чтобы по возможности исключить потери на инкремент индекса. Для Java «расцикленное» оптимальное решение выглядит примерно так:

for (; aofs<aofsmax; aofs+=4,bofs+=4) {

    if (a[aofs]>b[bofs]) a[aofs]=b[bofs];

    if (a[aofs+1]>b[bofs+1]) a[aofs+1]=b[bofs+1];

    if (a[aofs+2]>b[bofs+2]) a[aofs+2]=b[bofs+2];

    if (a[aofs+3]>b[bofs+3]) a[aofs+3]=b[bofs+3];

  }

Измерения быстродействия на компьютере Pentium-III 800 МГц с кэшем процессора 256 Кб показывают: если оба массива попадают в кэш процессора, то цикл на Java расходует 11.5 наносекунд на элемент, а на C++ – всего 6 наносекунд. (Использовался комплект Sun Java SDK 1.4.1 и компилятор Microsoft C++ из пакета Visual Studio 6.0, операционная система Windows 2000.) Если применить встроенный ассемблер C++ и специальные команды MMX/SSE, то время можно сократить до 1.4 наносекунды на элемент – в 8 раз быстрее чем наилучшее время в Java.

Если массивы существенно длиннее и не помещаются в кэш процессора, то разница между Java, C и ассемблером будет меньше: 25нс на Java, 19нс на С и 12нс на ассемблере с использованием команд MMX/SSE. (Все эти цифры, разумеется, чисто ориентировочные – на разных компьютерах возможны заметные отличия.)

Вопрос:

Как измерить промежуток времени, затраченный, например, на выполнение некоторого участка программы?

Ответ: