为什么我的JVM要做一些运行时循环优化，并使我的代码错误？

Question

请考虑以下java代码：

public int main() {
    int i = 1111;

    for (; rules(i) != true && i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
        //LOG.debug("Testing i: " + i);
    }

    System.out.println("The mystery number is: " + i);

    return i;
}

protected boolean rules(int nb) {
    //...
}

我已经发现，即使for循环的连续值是true，当它的主体为空时，循环也将停止执行。

main的最终结果是错误的(i为16698，大约98%的时间，有时更高/更低)。

--如果我从循环体中取消对LOG语句的注释，则循环将继续运行，直到循环继续计算为false为止。

我使用的JVM是MacOS X VM1.6.0。

• 它是否在执行某种运行时优化？
• 这个运行时优化是否可以被认为是一个bug？
• 还是说Java规范中的某个地方说，为了继续计算，不应该运行功能操作？

ps:完整的代码源代码+其单元测试可在这里获得：https://gist.github.com/dirtyhenry/5804130

更新：

• 我只通过junit运行代码。junit会对这种行为负责吗？

更新2：

java -version

返回：

java version "1.6.0_51"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_51-b11-456-11M4508)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.51-b01-456, mixed mode)

Answer 1

我看到了一些关于SO to循环优化的引用，只有在超过10000次迭代之后才会发生。也许这就是为什么“魔法数字”经常在16000左右？

这里有个很好的讨论

JVM option to optimize loop statements

Answer 2

我在这里有一个类似的问题：Near empty Java For-Loop acts strange --您应该尝试使用JVM1.7或尝试使用一个while循环：

public int main() {
    int i = 1111;

    while(i < Integer.MAX_VALUE){
        if (!rules(i)) {
            break;
        }
        i++
    }

    System.out.println("The mystery number is: " + i);

    return i;
}

Answer 3

我用jdk 1.7.0_21测试了您的代码，它返回了与LOG.debug语句相同的结果，即942210。

    int i = 0;
    for( ; !rules(i) && i < Integer.MAX_VALUE ; i++ ){
        //LOG.debug( "test " + i );
    }
    System.out.println( "i is " + i );

我还打印出了两个版本的字节码(空循环)。

   0: aload_0       
   1: invokespecial #3                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
   4: iconst_0      
   5: istore_1      
   6: aload_0       
   7: iload_1       
   8: invokevirtual #4                  // Method rules:(I)Z
  11: ifne          26
  14: iload_1       
  15: ldc           #5                  // int 2147483647
  17: if_icmpge     26
  20: iinc          1, 1
  23: goto          6
  26: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
  29: new           #7                  // class java/lang/StringBuilder
  32: dup           
  33: invokespecial #8                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
  36: ldc           #9                  // String i is 
  38: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  41: iload_1       
  42: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  45: invokevirtual #12                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  48: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
  51: return 

带调试打印输出的循环

   0: aload_0       
   1: invokespecial #3                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
   4: iconst_0      
   5: istore_1      
   6: aload_0       
   7: iload_1       
   8: invokevirtual #4                  // Method rules:(I)Z
  11: ifne          48
  14: iload_1       
  15: ldc           #5                  // int 2147483647
  17: if_icmpge     48
  20: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
  23: dup           
  24: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
  27: ldc           #8                  // String test 
  29: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  32: iload_1       
  33: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  36: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  39: invokestatic  #12                 // Method LOG.debug:(Ljava/lang/String;)V
  42: iinc          1, 1
  45: goto          6
  48: getstatic     #13                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
  51: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
  54: dup           
  55: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
  58: ldc           #14                 // String i is 
  60: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  63: iload_1       
  64: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  67: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  70: invokevirtual #15                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
  73: return 

如您所见，循环结构是相同的。20 - 39只是构造字符串并调用LOG.debug。

因此，这可能是jdk的问题。尝试1.7，它应该有效。