A resposta do Maniero já dá uma excelente visão geral, apenas gostaria de complementar a seguinte parte:
O mais comum se tem um volume muito grande dados que precisam ser manipulados de forma intensa é que tenha algum ganho mais pela capacidade de guardar mais elementos em cache usando um short
do que um int
.
De um modo geral, a influência de um bom uso da cache na performance de um sistema é algo pra não ser subestimado. Muitas vezes se presta muita atenção à performance local (fazer o cast) e se esquece a performance global (num cache miss, diversos ciclos são desperdiçados - mais do que o overhead de uma instrução extra ou duas, dependendo do caso).
Nada disso contradiz a resposta mencionada: somente se o volume de dados for grande é que há vantagem (embora talvez discorde no que seria "muito" grande). Além disso, é bastante diferente você ter, por exemplo, um array de objetos:
class MeuObjeto {
Foo foo;
Bar bar;
Baz baz;
short s;
}
MeuObjeto[] array = new MeuObjeto[10000];
Ou um array de short
s:
short[] array = new short[10000];
No primeiro caso, a economia de espaço é mínima - ainda que os objetos estejam em posições contíguas de memória (dependendo do caso, podem não estar) - e isso se o alinhamento da memória não eliminar essa diferença de espaço. O uso de short
em vez de int
não vai ter um impacto significativo nas cache misses, de modo que o overhead das operações de cast não terá nenhuma contrapartida positiva.
Já no segundo caso, a história é outra: vai demorar duas vezes mais para você ter um cache miss se você estiver acessando esses elementos sequencialmente, comparado com um array de int
. Mesmo para acessos aleatórios, a chance do dado que você quer já estar na cache é duas vezes maior. De modo que, ainda que cada operação individual seja um pouquinho menos eficiente, os ciclos que você "economiza" evitando os misses pode compensar - tornando a operação completa mais rápida.
(Em todo caso, continua valendo o conselho de evitar otimizações prematuras / micro otimizações)