为什么 Java 不优化 |= 分配？答案

【问题标题】：Why does Java not optimize |= assignments?为什么 Java 不优化 |= 分配？
【发布时间】：2019-03-08 17:53:21
【问题描述】：

t*() 在此示例中始终返回 true，而 f*() 始终返回 false。

假设我们有以下表达式

if ( f1() || t1() || f2() || t2() ){
    // do stuff        
}

如果是这种情况，JVM 会优化执行并且只执行f1() 和t1()，因为它“理解”无论f2() 和t2() 产生什么，输入if 语句的要求是满足，因此无需进一步计算。

我正在编写这样的代码：

boolean b = false;
b |= f1(); // A
b |= t1(); // B
b |= f2(); // C
b |= t2(); // D

我的一位同事看到这一点并提到他不确定，但 Java 可能会优化语句 C 和 D，因为从语句 B 开始，b 始终是 true，这可能导致一些问题。

我进行了一些测试，似乎所有测试都正确执行（这是所需的行为），但我仍然想知道 为什么不进行优化？我想他可能是对的，JVM 明白一旦b 为真，对它的任何|= 操作都不会改变它的值。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

我仍然想知道为什么不进行优化？

因为那将违反 JLS。

声明

b |= f1();

等价于

b = (boolean)(b | f1());

在上面，JLS 要求 b | f1() 的评估如下：

如果b 是true¹，JLS不允许编译器跳过调用f1()。

如果你想要那种语义（短路），你需要使用b = b || f1(); 等等。（如您所述：b ||= f1() 是语法错误。）

^{1 - 实际上，在无法观察到（在单线程程序中）f1() 调用发生或未发生的情况下，理论上优化是允许的。但是您只能通过仔细检查 JIT 编译器发出的本机代码来检测优化。只有调用完全没有副作用时才会发生这种情况。}

【讨论】：

【解决方案2】：

调用没有得到优化，因为JLS §15.26.2. Compound Assignment Operators 需要评估右侧的表达式。

如果左侧操作数表达式不是数组访问表达式，则：

首先，评估左侧操作数以产生一个变量。如果此评估突然完成，则分配出于同样的原因，表达式突然完成；右手不计算操作数，也不发生赋值。

否则，将保存左侧操作数的值，然后计算右侧操作数。

...

从历史上看，short-circuiting 条件（&&，||）而不是按位（&，|）运算符的传统至少可以追溯到 C（但可能值得注意的是，C 没有'直到 1999 年才有明确的布尔类型）。

【讨论】：

【解决方案3】：

这更多地是关于布尔运算符和位运算符之间的区别。

|= 复合运算符是按位运算符，这意味着对这两个项都求值。

您可以通过设置一个测试轻松调试此问题，其中b 被分配了文字true，然后将|= 分配给返回boolean 值并在其中有一个断点的方法。

断点总是会触发。

另一方面，“快捷方式”优化仅适用于布尔运算符：|| 和 &&。

注意：关于复合赋值 here 的一些规范，但我在 |= 赋值上找不到相关部分。

【讨论】：