Java：int数组用非零元素初始化

Question

根据 JLS，int 数组应在初始化后用零填充。但是，我面临的情况并非如此。这种行为首先出现在 JDK 7u4 中，并且也出现在所有以后的更新中（我使用 64 位实现）。以下代码抛出异常：

public static void main(String[] args) {
        int[] a;
        int n = 0;
        for (int i = 0; i < 100000000; ++i) {
            a = new int[10];
            for (int f : a)
                if (f != 0)
                  throw new RuntimeException("Array just after allocation: "+ Arrays.toString(a));
            Arrays.fill(a, 0);
            for (int j = 0; j < a.length; ++j)
                a[j] = (n - j)*i;
            for (int f : a)
                n += f;
        }
        System.out.println(n);
    }

该异常发生在 JVM 执行代码块编译之后，并且不会出现 -Xint 标志。此外，Arrays.fill(...) 语句（与此代码中的所有其他语句一样）是必需的，如果不存在，则不会发生异常。很明显，这个可能的错误与一些 JVM 优化有关。对于这种行为的原因有什么想法吗？

更新：
我在 HotSpot 64 位服务器 VM、Gentoo Linux、Debian Linux（内核 3.0 版本）和 MacOS Lion 上从 1.7.0_04 到 1.7.0_10 的 Java 版本上看到了这种行为。这个错误总是可以用上面的代码重现。我没有在 32 位 JDK 或 Windows 上测试这个问题。我已经向 Oracle 发送了一个错误报告（错误 ID 7196857），它会在几天后出现在公共 Oracle 错误数据库中。

更新：
Oracle 在其公共错误数据库中发布了此错误：http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=7196857

Answer 1

这里我们遇到了 JIT 编译器中的一个错误。编译器确定分配的数组在Arrays.fill(...) 中分配后被填充，但分配和填充之间的使用检查错误。因此，编译器执行了非法优化 - 它跳过了分配数组的归零。

此错误已放置在 Oracle 错误跟踪器 (bug id 7196857) 中。不幸的是，我没有等待 Oracle 对以下几点做出任何澄清。正如我所看到的，这个错误是特定于操作系统的：它在 64 位 Linux 和 Mac 上绝对可以重现，但是，正如我从 cmets 看到的，它在 Windows 上不经常重现（对于类似版本的 JDK）。此外，很高兴知道何时修复此错误。

目前只有一个建议：如果新声明的数组依赖 JLS，请不要使用 JDK1.7.0_04 或更高版本。

10 月 5 日更新：

在 2012 年 10 月 4 日发布的 JDK 7u10（抢先体验）的新 Build 10 中，这个 bug 至少在 Linux 操作系统上得到了修复（其他的我没有测试）。感谢@Makoto，他发现这个漏洞在 Oracle 漏洞数据库中不再可供公众访问。不幸的是，我不知道 Oracle 将其从公共访问中删除的原因，但它可以在 Google cache 中找到。此外，这个漏洞引起了 Redhat 的注意：CVE 标识符 CVE-2012-4420 (bugzilla) 和 CVE-2012-4416 (bugzilla) 被分配给这个漏洞。

Answer 2

我对您的代码进行了一些更改。 这不是整数溢出的问题。看代码，运行时抛出异常

    int[] a;
    int n = 0;
    for (int i = 0; i < 100000000; ++i) {
        a = new int[10];
        for (int f : a) {
            if (f != 0) {
                throw new RuntimeException("Array just after allocation: " + Arrays.toString(a));
            }
        }
        for (int ii = 0, len = a.length; ii < len; ii++)
            a[ii] = 0;
        for (int j = 0; j < a.length; ++j)
            a[j] = Integer.MAX_VALUE - 1;
        for (int j = 0; j < a.length; ++j)
            n++;
    }