Question

考虑以下Java代码片段：

String buffer = "...";
for (int i = 0; i < buffer.length(); i++)
{
    System.out.println(buffer.charAt(i));
}

由于String是不可变的并且buffer未在循环中重新分配，因此Java编译器是否足够智能以优化for循环条件中的buffer.length()调用？例如，它是否会发出等效于以下的字节代码，其中buffer.length()被赋值给变量，并且该变量在循环条件中使用？我已经读过像C＃这样的语言进行这种优化。

String buffer = "...";
int length = buffer.length();
for (int i = 0; i < length; i++)
{
    System.out.println(buffer.charAt(i));
}

Answer 1

在Java（和.Net）中，字符串是长度计数（UTF-16代码点的数量），因此查找长度是一个简单的操作。

编译器（javac）可能会也可能不会执行hoisting，但JVM JIT编译器将almost certainly内联调用.length()，使buffer.length()成为{{1}}只不过是一个内存访问。

Answer 2

Java编译器（javac）不执行此类优化。 JIT编译器可能会内联length()方法，这至少可以避免方法调用的开销。

根据您正在运行的JDK，length()方法本身可能会返回最终length字段，这是一个便宜的内存访问，或字符串的长度内部char[]数组。在后一种情况下，数组的长度是常量，并且数组引用可能是final，因此JIT可能足够复杂，可以根据您的建议在临时中记录一次长度。但是，这种事情是一个实现细节。除非你控制你的代码将运行的每台机器，否则你不应该对它将运行哪个JVM做出太多假设，或者它将执行哪些优化。

至于如何编写代码，在循环条件中直接调用length()是一种常见的代码模式，并从可读性中受益。我保持简单并让JIT优化器完成其工作，除非您处于已证明性能问题的关键代码路径中，并且您同样证明了这样的微优化是值得的。

Answer 3

您可以做几件事来检查实施的两种变体。

（难度：容易）在每个版本的代码中，在类似条件下进行测试并测量速度。确保循环足够重要以注意差异，可能没有。
（难度：中）用javap检查字节码并查看编译器如何解释两个版本（这可能因javac实现而异）或者可能不同（当规范中指定了行为并且没有实施者解释的余地。）
（难度：难）用JITWatch检查两个版本的JIT输出，你需要非常了解字节码和汇编程序。

Java编译器是否会在for循环条件下优化String.length（）？

3 个答案: