这是 JVM 错误还是“预期行为”？答案

【问题标题】：Is this a JVM bug or "expected behavior"?这是 JVM 错误还是“预期行为”？
【发布时间】：2011-07-08 04:41:35
【问题描述】：

我注意到一些意外行为（相对于我个人的期望而言是意外的），我想知道是否 JVM 中存在错误，或者这可能是我不了解某些细节的边缘情况究竟应该发生什么。假设我们在 main 方法中有以下代码：

int i;
int count = 0;
for(i=0; i < Integer.MAX_VALUE; i+=2){
  count++;
}
System.out.println(i++);

一个天真的期望是这将打印Integer.MAX_VALUE-1，最大的甚至可表示的int。但是，我相信整数算术应该在 Java 中“翻转”，所以将 1 加到 Integer.MAX_VALUE 应该会导致 Integer.MIN_VALUE。由于Integer.MIN_VALUE 仍然小于Integer.MAX_VALUE，因此循环将继续遍历负偶数整数。最终它会回到 0，并且这个过程应该以无限循环的形式重复。

当我实际运行这段代码时，我得到了不确定的结果。打印出来的结果往往是 50 万左右，但确切的值会有所不同。因此，当我认为它应该是一个无限循环时，循环不仅会终止，而且它似乎是随机终止的。怎么回事？

我的猜测是，这要么是 JVM 中的错误，要么是正在进行的许多时髦优化导致了这种预期行为。是哪个？

【问题讨论】：

这就是你的主要方法中的全部内容吗？
@Michael：只是检查一下没有发生一些时髦的线程。在我的机器上它总是打印出 2147483640，但这仍然出乎意料。
我试了 3 次，结果在 300,000 和 500,000 之间 - 所以看起来它是特定于 VM 的（build 1.6.0_24-b07, 32bit linux）
程序永远不会在带有 HotSpot 1.6.0_24 的 32 位 Windows XP 上终止
Java 从未停止让我惊叹。对 OP +1 和对链接到 Oracle/Sung 错误的答案 +1。我最近最喜欢的是这个：stackoverflow.com/questions/4949057 :)

标签： java jvm compiler-optimization integer-overflow

【解决方案1】：

http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6357214

和其他人。

我认为它们被认为是低优先级的修复，因为它们不会出现在现实世界中。

【讨论】：

【解决方案2】：

这很奇怪。它肯定在某处看起来像一个错误。我每次使用相同的代码都会得到相同的结果，但是对代码的微小更改会改变结果。例如：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    int i;
    int count = 0;
    for (i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i+=2) {
      count++;
    }
    System.out.println(i);
    System.out.println(i < Integer.MAX_VALUE);
  }
}

...总是打印 2147483640 和 true

而这个：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    int i;
    for (i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i+=2) {
    }
    System.out.println(i);
    System.out.println(i < Integer.MAX_VALUE);
  }
}

总是打印 -2147483648 和 true。

非常非常奇怪。

（在 Linux 上运行 OpenJDK 1.6 VM。）

编辑：在 Windows 7 上运行 OpenJDK 1.7，我没有看到问题：

java version "1.7.0-ea"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0-ea-b78)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 17.0-b05, mixed mode, sharing)

【讨论】：

【解决方案3】：

尝试添加System.out.println(count);

我想知道是否发生了优化，因为从不读取计数。

编辑 - 另一个答案提供了 Oracle 错误跟踪器中错误的链接。从中汲取灵感：

6196102 特别提到了与 Integer.MAX_VALUE 相关的规范化错误。
Java 必须尝试优化循环，因为从未读取过 count。

但是，这在实践中不太可能发生，因为：

Integer.MAX_VALUE 不太可能是循环保护
通常循环的工作一开始就不允许这种优化

【讨论】：

这至少使我的测试运行一致。所以这是一个优化问题？

【解决方案4】：

这似乎是一个循环优化，因为我观察到相同的结果，但如果我也打印出count，那么结果会发生变化。

即

    int i;
    int count = 0;
    for(i=0; i < Integer.MAX_VALUE; i+=2){
      count++;
    }
    System.out.println(count);
    System.out.println(i++);

产生 2147483638 而原始代码产生 457158（或类似）

【讨论】：

【解决方案5】：

java version "1.6.0_22"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_22-b04)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 17.1-b03, mixed mode, sharing)

按预期工作。无限循环

【讨论】：