JIT是否可以在某些表达式中将两个易失性读取折叠为一个？

JIT是否可以在某些表达式中将两个易失性读取折叠为一个？

简短答案：

是的，允许这种优化。折叠两个顺序的读取 *** 作将产生可观察到的 原子 序列行为，但不会表现为 *** 作的 重新排序
。在单个执行线程上执行的任何动作序列都可以作为原子单元执行。通常，很难确保一系列 *** 作以原子方式执行，并且很少会导致性能提高，因为大多数执行环境都会
引入开销 以原子方式执行项目。

在原始问题给出的示例中，所讨论的 *** 作序列如下：

read(a)read(a)

原子地执行这些 *** 作可确保第一行读取的值等于第二行读取的值。此外，这意味着在第二行读取的值是

a

在执行第一次读取时包含的值（反之亦然，因为根据程序的可观察执行状态，两个原子读取 *** 作都同时发生）。所讨论的优化将第一读取的值重用于第二读取，该优化等效于编译器和/或JIT以原子方式执行该序列，因此是有效的。

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原来较长的答案：

Java内存模型使用 在 部分排序 之前发生的事件来
描述 *** 作。为了表达的限制，即第一次读

r1

和二读

r2

的

a

，不能折叠，则需要证明一些 *** 作语义需要在它们之间出现。

使用

r1

和进行的线程 *** 作

r2

如下：

--> r(a) --> r(a) --> add -->

为了表达的需要的东西（比如说

y

之间）的谎言

r1

和

r2

，你需要要求

r1

的之前发生

y

和

y

之前发生

r2

。碰巧的是，没有规则在“ 先发生后发生” 关系的左侧出现读取 *** 作。您可以得到的最接近的说法是：

y

before-before

r2

，但是部分顺序也可以

y

发生在before之前

r1

，因此会破坏读取 *** 作。

如果不存在 要求 运算符介于

r1

和之间的方案

r2

，那么您可以声明 没有运算符
出现在之间

r1

，

r2

并且不违反语言的必需语义。使用单个读取 *** 作将等同于此声明。

编辑 我的答案被否决了，所以我将进一步探讨其他细节。

以下是一些相关问题：

• 是Java编译器或JVM 需要 折叠这些读取 *** 作？

否。在add表达式中使用的表达式

a

和

a

表达式不是常数表达式，因此不需要将它们折叠。

• __JVM 是否 折叠这些读取 *** 作？

为此，我不确定答案。通过编译程序并使用

javap-c

，很容易看出Java编译器不会折叠这些读取 *** 作。不幸的是，要证明JVM不会折叠 *** 作（甚至更难于处理器本身）并不容易。

• __JVM 是否应该 折叠这些读取 *** 作？

可能不是。每次优化都需要花费时间才能执行，因此在分析代码所花费的时间与您期望获得的收益之间是一个平衡。事实证明，某些优化（例如数组边界检查消除或检查空引用）对现实应用程序具有
广泛的 好处。该特定优化可能会提高性能的唯一情况是两个相同的读取 *** 作顺序出现的情况。

此外，如对此答案的响应以及其他答案所示，此特定更改将导致用户可能不希望的某些应用程序发生 意外的 行为更改。

编辑2：
关于拉斐尔（Rafael）的描述，它声称两个读取 *** 作无法重新排序。该语句旨在突出显示以下事实，即

a

按以下顺序缓存的读取 *** 作可能会产生错误的结果：

a1 = read(a)b1 = read(b)a2 = read(a)result = op(a1, b1, a2)

假设最初

a

并

b

有其默认值0。然后你执行只是第一

read(a)

。

现在，假设另一个线程执行以下序列：

a = 1b = 1

最后，假设第一个线程执行line

read(b)

。如果要缓存的原始读取值

a

，将以以下调用结束：

op(0, 1, 0)

这是不正确的。由于更新后的值

a

是在写入之前存储的

b

，因此无法读取该值

b1 = 1

，然后再 读取该值

a2 =0

。如果不进行缓存，则正确的事件顺序将导致随后的调用。

op(0, 1, 1)

但是，如果您要问“是否有任何方法

a

可以缓存读取的内容？”，答案是肯定的。如果您可以作为 原子单位 在第一个线程序列中执行 所有三个
读取 *** 作，则可以缓存该值。虽然很难跨多个变量进行同步，并且很少能提供机会优化优势，但是可以肯定遇到异常。例如，假设和分别为4个字节，并且它们在内存中顺序出现，并在8字节边界上对齐。64位进程可以将序列实现为原子64位加载 *** 作，这将允许
__

a``b``a``read(a) read(b)``a

被缓存（有效地将所有三个读取 *** 作视为一个原子 *** 作，而不仅仅是前两个）。