Java是如何由编译器生成的循环代码

Question

编译器如何生成Java的循环代码？

例如，如果我有：

for(String s : getStringArray() )
{
   //do something with s
}

其中getStringArray()是一个返回我想要循环的数组的函数，函数会一直调用还是只调用一次？一般来说，使用这种结构循环的代码有多优化？

Answer 1

关于增强型for循环

的语义

以下是 Java语言规范第3版的相关摘录，为了清晰起见，略有编辑：

  

JLS 14.14.2 The enhanced for statement

     

增强型for语句的格式为：

for ( Type Identifier : Expression ) Statement

     

如果Expression的类型是数组类型T[]，则增强的for语句的含义由以下基本for语句给出：

T[] a = Expression;
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    Type Identifier = a[i];
    Statement
}

     

其中a和i是编译器生成的标识符，它们与增强型for语句的范围内的任何其他标识符（编译器生成的或其他标识符）不同发生。

事实上，该语言确保 Expression 只会被评估一次。

为了完整性，Expression类型为Iterable时，这是等效性：

  

JLS 14.14.2 The enhanced for statement

     

增强型for语句的格式为：

for ( Type Identifier : Expression ) Statement

     

如果Expression的类型是Iterable的子类型，则让I成为表达式Expression.iterator()的类型。增强的for语句相当于表单的基本for语句：

for (I iter = Expression.iterator(); iter.hasNext(); ) {
    Type Identifier = iter.next();
    Statement
}

     

其中iter是编译器生成的标识符，它与发生增强for语句的范围内的任何其他标识符（编译器生成的或其他标识符）不同。

请注意，如果Expression既不是Iterable也不是数组，那么这是一个编译时错误，所以上面两个是唯一可以使用增强for循环的情况。另外，为清楚起见，上述引号中没有关于for循环上附加的任何标签以及Identifier上附加的任何修饰符的信息，但这些都是按照预期处理的。

---

关于增强型for循环

的性能

以下是 Effective Java 2nd Edition的引用，第46项：首选每个循环到传统for循环

  

在1.5版中引入的for-each循环通过完全隐藏迭代器或索引变量来消除混乱和错误的机会。由此产生的习语同样适用于集合和数组。 请注意，即使对于数组，使用for-each循环也不会有性能损失。事实上，在某些情况下，它可能比普通的for循环提供轻微的性能优势，因为它只计算一次数组索引的限制。虽然可以手动执行此操作，但程序员并不总是这样做。

因此，本书声称实际上有些编译器超越了JLS转换并对for-each循环执行了额外的优化（当然，仍然保持其语义）。

总之，您不必担心for-each循环的性能。该语言的规范是合理的（Expression仅评估一次），而正是因为这是许多场景中的首选构造，编译器将确保尽可能地优化它们。< / p>

另见

• Java Language Guide/The for-each loop
  • 有惯用法的例子以及它如何帮助减少错误的可能性

Answer 2

JDK 1.4引入了RandomAcces接口。它旨在给出算法的提示，对于给定的List实现，迭代更有效：

for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++) {
          list.get(i);
}

大于

for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); ) {
   i.next();
}

foreach循环是否考虑到了这一点？或者它是否完全忽略了给定的Iterable实际上是List？的事实。应该注意的是，这意味着要向List添加(iterable instanceof List && iterable instanceof RandomAccess)测试和向下转换，这将增加一个并不总是值得的开销，并且可以被认为是编译器语法糖的预先优化 feature。

Answer 3

编译器可能只调用一次，但可以依赖它。它可能不是一个好的编码实践。 如果getStringArray()每次返回相同的数组，为什么不首先设置变量？

编辑 - 根据收到的评论更改了答案。

Answer 4

for循环与javascript中的循环相同，所以不必害怕

示例：

for(int i=0;i<10;i++)
{
    System.out.Println(i);
}