java - 输出-1在循环中变成斜杠

Question

令人惊讶的是，以下代码输出:

/
-1

代码:

public class LoopOutPut {

    public static void main(String[] args) {
        LoopOutPut loopOutPut = new LoopOutPut();
        for (int i = 0; i < 30000; i++) {
            loopOutPut.test();
        }

    }

    public void test() {
        int i = 8;
        while ((i -= 3) > 0) ;
        String value = i + "";
        if (!value.equals("-1")) {
            System.out.println(value);
            System.out.println(i);
        }
    }

}

我尝试了很多次来确定这种情况会发生多少次，但不幸的是，最终是不确定的，而且我发现 -2 的输出有时会变成一个句点。另外，我也尝试去掉while循环，输出-1，没有任何问题。谁能告诉我为什么？

<小时/>

JDK版本信息:

HopSpot 64-Bit 1.8.0.171
IDEA 2019.1.1

Answer 1

可以使用openjdk版本“1.8.0_222”(在我的分析中使用)、OpenJDK 12.0.1可靠地重现(或不重现，具体取决于您想要的) code>(根据 Oleksandr Pyrohov)和 OpenJDK 13(根据 Carlos Heuberger)。

我使用 -XX:+PrintCompilation 运行代码足够多次来获得这两种行为，以下是差异。

有缺陷的实现(显示输出):

 --- Previous lines are identical in both
 54   17       3       java.lang.AbstractStringBuilder::<init> (12 bytes)
 54   23       3       LoopOutPut::test (57 bytes)
 54   18       3       java.lang.String::<init> (82 bytes)
 55   21       3       java.lang.AbstractStringBuilder::append (62 bytes)
 55   26       4       java.lang.AbstractStringBuilder::ensureCapacityInternal (27 bytes)
 55   20       3       java.lang.StringBuilder::<init> (7 bytes)
 56   19       3       java.lang.StringBuilder::toString (17 bytes)
 56   25       3       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)
 56   22       3       java.lang.StringBuilder::append (8 bytes)
 56   27       4       java.lang.String::equals (81 bytes)
 56   10       3       java.lang.AbstractStringBuilder::ensureCapacityInternal (27 bytes)   made not entrant
 56   28       4       java.lang.AbstractStringBuilder::append (50 bytes)
 56   29       4       java.lang.String::getChars (62 bytes)
 56   24       3       java.lang.Integer::stringSize (21 bytes)
 58   14       3       java.lang.String::getChars (62 bytes)   made not entrant
 58   33       4       LoopOutPut::test (57 bytes)
 59   13       3       java.lang.AbstractStringBuilder::append (50 bytes)   made not entrant
 59   34       4       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)
 60    3       3       java.lang.String::equals (81 bytes)   made not entrant
 60   30       4       java.util.Arrays::copyOfRange (63 bytes)
 61   25       3       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)   made not entrant
 61   32       4       java.lang.String::<init> (82 bytes)
 61   16       3       java.util.Arrays::copyOfRange (63 bytes)   made not entrant
 61   31       4       java.lang.AbstractStringBuilder::append (62 bytes)
 61   23       3       LoopOutPut::test (57 bytes)   made not entrant
 61   33       4       LoopOutPut::test (57 bytes)   made not entrant
 62   35       3       LoopOutPut::test (57 bytes)
 63   36       4       java.lang.StringBuilder::append (8 bytes)
 63   18       3       java.lang.String::<init> (82 bytes)   made not entrant
 63   38       4       java.lang.StringBuilder::append (8 bytes)
 64   21       3       java.lang.AbstractStringBuilder::append (62 bytes)   made not entrant

正确运行(无显示):

 --- Previous lines identical in both
 55   23       3       LoopOutPut::test (57 bytes)
 55   17       3       java.lang.AbstractStringBuilder::<init> (12 bytes)
 56   18       3       java.lang.String::<init> (82 bytes)
 56   20       3       java.lang.StringBuilder::<init> (7 bytes)
 56   21       3       java.lang.AbstractStringBuilder::append (62 bytes)
 56   26       4       java.lang.AbstractStringBuilder::ensureCapacityInternal (27 bytes)
 56   19       3       java.lang.StringBuilder::toString (17 bytes)
 57   22       3       java.lang.StringBuilder::append (8 bytes)
 57   24       3       java.lang.Integer::stringSize (21 bytes)
 57   25       3       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)
 57   27       4       java.lang.String::equals (81 bytes)
 57   28       4       java.lang.AbstractStringBuilder::append (50 bytes)
 57   10       3       java.lang.AbstractStringBuilder::ensureCapacityInternal (27 bytes)   made not entrant
 57   29       4       java.util.Arrays::copyOfRange (63 bytes)
 60   16       3       java.util.Arrays::copyOfRange (63 bytes)   made not entrant
 60   13       3       java.lang.AbstractStringBuilder::append (50 bytes)   made not entrant
 60   33       4       LoopOutPut::test (57 bytes)
 60   34       4       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)
 61    3       3       java.lang.String::equals (81 bytes)   made not entrant
 61   32       4       java.lang.String::<init> (82 bytes)
 62   25       3       java.lang.Integer::getChars (131 bytes)   made not entrant
 62   30       4       java.lang.AbstractStringBuilder::append (62 bytes)
 63   18       3       java.lang.String::<init> (82 bytes)   made not entrant
 63   31       4       java.lang.String::getChars (62 bytes)

我们可以注意到一个显着的差异。正确执行后，我们编译 test() 两次。开始时一次，之后再一次(大概是因为 JIT 注意到该方法有多热)。在有缺陷的执行中，test() 被编译(或反编译)5 次。

此外，使用 -XX:-TieredCompilation 运行(解释或使用 C2)或使用 -Xbatch (强制编译在主线程中运行，而不是并行运行)，输出是有保证的，并且经过 30000 次迭代会打印出很多内容，因此 C2 编译器似乎是罪魁祸首。这可以通过使用 -XX:TieredStopAtLevel=1 运行来确认，它会禁用 C2 并且不会产生输出(在级别 4 停止时再次显示该错误)。

在正确的执行中，该方法首先用 Level 3 进行编译编译，然后是 4 级。

在有错误的执行中，之前的编译被丢弃(变得不可进入)，并再次在第 3 级编译(即 C1，请参阅前面的链接)。

所以这肯定是 C2 中的一个错误，尽管我不确定它返回到 3 级编译的事实是否会影响它(以及为什么它返回到 3 级，仍然有很多不确定性)。

您可以使用以下行生成汇编代码，以更深入地了解兔子洞(另请参阅 this 以启用汇编打印)。

java -XX:+PrintCompilation -Xbatch -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly LoopOutPut > broken.asm

此时我开始耗尽技能，当以前的编译版本被丢弃时，错误行为开始表现出来，但我所拥有的一点汇编技能都是来自 90 年代，所以我会让比这更聪明的人我从这里拿走它。

很可能已经有一个关于此的错误报告，因为代码是由其他人提交给OP的，并且所有代码都是C2 isn't without bugs 。我希望这个分析对其他人和我一样能提供丰富的信息。

正如可敬的 apangin 在评论中指出的那样，这是一个 recent bug 。非常感谢所有感兴趣和乐于助人的人:)