java方法：java.lang.Integer.numberOfLeadingZeros(int) 可以优化

Question

源代码是：

public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
    // HD, Figure 5-6
    if (i == 0)
        return 32;
    int n = 1;
    if (i >>> 16 == 0) { n += 16; i <<= 16; }
    if (i >>> 24 == 0) { n +=  8; i <<=  8; }
    if (i >>> 28 == 0) { n +=  4; i <<=  4; }
    if (i >>> 30 == 0) { n +=  2; i <<=  2; }
    n -= i >>> 31;
    return n;
}

我认为可以优化，应该添加以下条件：

if (i < 0)
        return 0;

完全优化的代码是：

public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
    if(i<=0) {
        return i < 0 ? 0 : 32;
    }
    int n = 1;
    if (i >>> 16 == 0) { n += 16; i <<= 16; }
    if (i >>> 24 == 0) { n +=  8; i <<=  8; }
    if (i >>> 28 == 0) { n +=  4; i <<=  4; }
    if (i >>> 30 == 0) { n +=  2; i <<=  2; }
    n -= i >>> 31;
    return n;
}

Answer 1

理论上是的，你的建议是有道理的。

实际上，除非你使用一个外来的JVM，否则不会有任何区别，因为the method is intrinsic，所以执行的代码不是你在Java类中可以找到的代码。

例如在 x86/64 cpus 上，代码为 here 并使用 bsrl CPU 指令，这是您希望的最快速度。

Answer 2

除了这个方法可能会被热点的内在操作所取代这一事实之外，如果数字为负数，这种对负数的检查只是一种改进。对于正数，它只是要评估的附加条件。

因此，此优化的价值取决于此函数中否定参数的可能性。当我考虑这个函数的典型用例时，我会认为负值是一种极端情况，而不是典型的论点。

请注意，开始时对零的特殊处理不是优化，而是一种要求，因为如果没有这种特殊处理，算法将不会返回正确的零结果。

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由于您的错误报告产生于寻找替代方案（也显示在您更新的问题中），它改进了负数情况而不影响正数情况的性能，因为它将所需的零测试和负数测试融合到一个单一的预测试，没有什么能阻止建议的优化。

Answer 3

已在 oracle 错误数据库上创建错误：http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=JDK-8189230