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我试图了解 JDK 何时会自动矢量化。我有以下一组问题（尽管谷歌搜索、阅读、实验等）。给定一个简单的循环如下：

for(int i=0; size = size(); i < size; i++) {
   a[i] = b[i] * c[i];
   method1();
   // someObject.method2();
   // someHashMap.put(b[i], c[i]);
}
  1. 为什么需要内联方法调用“method1”（出现在循环中）以进行自动矢量化？（我不明白为什么必须这样做......）
  2. 也许这是一个“愚蠢”的问题，但如果“someObject.method2()”未被注释怎么办。（让我们假设method2 是巨大的方法，即很多行）。这也会阻止自动矢量化吗？如果 method2 是一个很小的方法（例如，只有 1 或 2 行等？）
  3. 如果未注释“someHashMap”行怎么办？我们有一个可以在所有 SIMD 中共享的对象/变量这一事实是否也会导致自动矢量化失败？（我看不到它是如何工作的，除非 jdk 在访问“someHashMap”的公共对象/var 时以某种方式自动插入“同步”关键字
  4. 在我看来，“流”接口将解决上面问题#3 中隐含的问题，因为流中的“收集器”逻辑会自动处理合并单个哈希图，因此我们不需要任何“同步”词。（而且总的来说，流式 API 似乎是一个完美的 API，可以让 jdk 自动使用自动矢量化，只要在创建流式代码时没有“外部变量”（即没有副作用）...... jdk /jit 编译器会在使用标准流接口编写代码时自动执行自动向量化？如果没有，这样做是否有意义（可能在未来的 jdk 版本中，或者可能来自其他供应商的 jdk？）
  5. 如果循环体包含很多 if 语句等（很多分支，让我们进一步说每个分支都进行大量计算），这是否意味着 a）自动向量化可能是一个坏主意（就像它对于 GPU 一样) 和 b) jit 编译器足够聪明，可以确定自动向量化是一个坏主意，因此它不会自动向量化？
  6. 我目前正在使用 Oracle jdk8，但是如果使用 jdk9 或 jdk10 等，上面的答案会改变吗？
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为了回答您的问题 (1)，原则上，如果 Java 编译器分析并确定它没有任何会影响自动矢量化的副作用，那么它可以在存在非内联method1()调用的情况下进行优化。特别是，编译器可以证明该方法是“const”的（没有副作用，也没有从全局内存中读取），这通常可以在调用站点进行许多优化而无需内联。它也可能证明更受限制的属性，例如不读取或写入某种类型的数组，这也足以在这种情况下允许自动向量化继续进行。method1()

然而，在实践中，我不知道今天有任何 Java 编译器可以进行这种优化。如果相信这个答案，在 Hotspot 中：“[非内联] 方法调用对于 JIT 编译器通常是不透明的。” 大多数 Java 编译器都以一种或另一种方式基于 Hotspot，所以我不希望有一个复杂的 Java 编译器可以在 Hotspot 做不到的情况下做到这一点。

这个答案还涵盖了为什么这种过程间分析 (IPA) 可能既困难又不是特别有用的一些原因。特别是，可以证明非平凡事物的方法通常足够小，以至于它们无论如何都会内联。我不确定我是否完全同意：也有人会争辩说 Java 内联的积极性部分是因为它不执行 IPA，所以强大的 IPA 可能会开启减少内联的能力，从而减少运行时代码占用和 JIT 时间。

您在 (2) 或 (3) 中询问的其他方法变体不会改变任何东西：编译器仍然需要 IPA 确实允许它进行矢量化，并且据我所知 Java 编译器没有它。

(4) 和 (5) 似乎应该作为完全独立的问题提出。

关于 (6) 我认为它没有改变，但对于 OpenJDK 热点邮件列表来说这是一个很好的问题：我认为你会得到一个很好的答案。

最后，值得注意的是，即使在没有 IPA 并且对 不了解的情况下method1()，编译器也可以优化 上的数学a，b并且c如果它可以证明它们都没有逃脱。不过，总的来说，这似乎毫无用处：这意味着所有这些变量都将在此函数中分配（或某些函数内联到此函数中），而我想在大多数现实情况下，至少传入三个变量中的一个由来电者。

于 2018-09-03T23:30:53.550 回答