javac 是否优化“foo”.length()？答案

【问题标题】：Does javac optimize "foo".length()?javac 是否优化“foo”.length()？
【发布时间】：2015-09-01 15:12:12
【问题描述】：

如果我在代码中有这个语句/文字：

"foobar".length()

是否被编译器替换为6？或者它是否调用内部实例的方法？将这样的内容放在代码中而不是无意义的 6 中更具可读性，但我不想一遍又一遍地调用该方法，即使我知道它只是私有字段的一种 getter。

如果是，它是由某种 javac 白名单完成的，哪些方法在编译期间可以安全地评估哪些文字（或者可能是所有不带任何参数且不依赖于状态的方法来自环境（？））可能的副作用等等。

【问题讨论】：

你试过什么？您是否尝试读取编译器生成的中间代码？
不，我不会说字节码，只是在谷歌上搜索并没有找到答案...我有一个想法，用一些 for 循环创建一个基准，并将 System.out.println("foobar".length()) 与 System.out.println(6) 进行比较，但是变量太多了..其中之一是JIT（我知道我可以关掉它）...更容易问
我不会说字节码学习永远都不晚。

标签： java string jvm javac

【解决方案1】：

它不会被 javac 取代：在 Java 字节码中，您将看到对 length() 方法的显式调用。然而，在 JIT 编译期间，它可能会被常量替换，因为 JIT 编译器足够聪明，可以内联 length() 方法并检测到它返回常量字符串的最终数组字段的长度。

一般来说，Java 字节码的优化很少。大部分艰苦的工作是在 JIT 编译期间完成的。不过在这种情况下您不必担心性能问题：热代码将被 JIT 编译。

为了证明我的回答，这里有一个简单的方法：

public static long lengthTest() {
    long sum = 0;
    for(int i=1; i<="abcdef".length(); i++) sum+=i*2;
    return sum;
}

这是字节码：

 0: lconst_0        
 1: lstore_0        
 2: iconst_1        
 3: istore_2        
 4: iload_2         
 5: ldc             #5   // String abcdef
 7: invokevirtual   #6   // Method java/lang/String.length:()I
10: if_icmpgt       26   
13: lload_0         
14: iload_2         
15: iconst_2        
16: imul            
17: i2l             
18: ladd            
19: lstore_0        
20: iinc            2, 1 
23: goto            4    
26: lload_0         
27: lreturn

如您所见，有一个对length() 的显式调用。

这是 JIT 编译的代码 (x64 ASM)：

sub $0x18,%rsp
mov %rbp,0x10(%rsp)  ;*synchronization entry
                     ; - Test::lengthTest@-1 (line 12)
mov $0x2a,%eax
add $0x10,%rsp
pop %rbp
test %eax,-0x260e95c(%rip)  # 0x0000000000330000
                            ;   {poll_return}
retq

正如你所见，整个方法体在技术上被替换为单个常量（mov $0x2a,%eax，0x2a 是 42，这是方法的实际结果）。因此，JIT 编译器不仅内联了length()，还将整个方法体计算为常量！

【讨论】：

@JiriKremser，编辑了答案，让它更加精彩！