如何编写Java for循环以避免重复计算上限

Question

我一般会写

for (int i = 0, n = someMethod(); i < n; i++)

优先于

for (int i = 0; i < someMethod(); i++)

避免someMethod() 被重复计算。但是，我永远不确定何时需要这样做。 Java 在识别每次都会给出相同结果并且只需要在循环开始时执行一次的方法方面有多聪明？

Answer 1

我认为，作为程序员，您有责任确定需要即时计算 for-loop 上限的情况并相应地解决它们。

假设n 的值不依赖于循环内执行的某些操作，我个人更喜欢将其写成

int n = someMethod();
for (int i = 0; i < n; i++);

因为它保留了for-loop 最常见的样式，同时明确定义了上限。

Answer 2

据我所知，JIT 仅在它是一种相当简单的可内联方法时才会检测到这一点。话虽如此，程序员很容易检测到这些情况，而 JIT 编译器很难检测到。最好使用final int 来缓存大型方法的结果，因为 JIT 可以很容易地检测到该值不能更改，甚至可以删除数组访问检查以加快循环。

类似

int[] arr = new int[ 10 ];
for( int i = 0; i < arr.length; i++ ) {
    //...
}

或

List< String > list = Arrays.asList( new String[] { ... } );
for( int i = 0; i < list.size(); i++ ) {
    //...
}

可能很容易被 JIT 优化。其他调用大型或复杂方法的循环不容易被证明总是返回相同的值，但像 size() 这样的方法可能会被内联甚至完全删除。

最后在数组上使用 for-each 循环。在数组的情况下，它们会衰减到我发布的第一个循环，并且也可以很容易地进行优化以产生最快的循环。尽管非数组上的 for-each 循环，但在涉及快速循环时我更愿意避免，因为它们会衰减为迭代器循环，而不是我发布的第二个循环。这对于 LinkedList 来说不是这样，因为迭代器比使用 get() 更快，因为 O(n) 遍历。

这都是关于 JIT 可以做什么来优化循环的猜测。重要的是要知道 JIT 只会优化它可以证明不会改变结果的东西。保持简单将使 JIT 的工作更容易。就像使用 final 关键字一样。在值或方法上使用 final 可以让 JIT 轻松证明它不会改变并且可以像疯了一样内联。这就是 JIT 最重要的优化，内联。让这项工作变得简单，JIT 将极大地帮助您。

这是一个link 讨论循环优化，如果 JIT 不能证明它的优化不会改变任何东西，它就不能总是优化循环。