คอมไพเลอร์ใด ๆ สำหรับ JVM ใช้ goto "wide" หรือไม่?

ฉันคิดว่าคุณส่วนใหญ่รู้ว่าgotoเป็นคำหลักที่สงวนไว้ในภาษา Java แต่ไม่ได้ใช้จริง และคุณก็อาจจะรู้ว่าgotoเป็น opcode Java Virtual Machine (JVM) ฉันคิดว่าทุกคนที่มีความซับซ้อนของโครงสร้างการควบคุมการไหลของ Java, Scala และ Kotlin กำลังที่ระดับ JVM, ดำเนินการโดยใช้การรวมกันของบางgotoและifeq, ifle, ifltฯลฯ

ดูที่ข้อกำหนด JVM https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-6.html#jvms-6.5.goto_wฉันเห็นว่ามันมีgoto_wopcode เช่นกัน ในขณะที่gotoออฟเซ็ตสาขา 2 ไบต์goto_wจะใช้ออฟเซ็ตสาขา4 ไบต์ สเป็คระบุว่า

แม้ว่าคำสั่งgoto_wใช้ออฟเซ็ตสาขา 4 ไบต์ปัจจัยอื่น ๆ จำกัด ขนาดของวิธีการเป็น 65535 ไบต์ (§4.11) ขีด จำกัด นี้อาจเพิ่มใน Java Virtual Machine รุ่นที่วางจำหน่ายในอนาคต

เสียงที่ฉันชอบgoto_wคือการพิสูจน์ในอนาคตเหมือนกับ*_wopcodes อื่น ๆ แต่ก็ยังเกิดขึ้นกับผมว่าอาจจะgoto_wสามารถนำมาใช้กับทั้งสองไบต์สำคัญมากพุ่งออกมาและทั้งสองไบต์อย่างมีนัยสำคัญน้อยลงเช่นเดียวกับgotoที่มีการปรับเปลี่ยนตามความจำเป็น

ตัวอย่างเช่นกำหนด Java Switch-Case (หรือ Scala Match-Case) นี้:

     12: lookupswitch  {
                112785: 48 // case "red"
               3027034: 76 // case "green"
              98619139: 62 // case "blue"
               default: 87
          }
      48: aload_2
      49: ldc           #17                 // String red
      51: invokevirtual #18
            // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      54: ifeq          87
      57: iconst_0
      58: istore_3
      59: goto          87
      62: aload_2
      63: ldc           #19                 // String green
      65: invokevirtual #18
            // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      68: ifeq          87
      71: iconst_1
      72: istore_3
      73: goto          87
      76: aload_2
      77: ldc           #20                 // String blue
      79: invokevirtual #18 
      // etc.

เราสามารถเขียนใหม่เป็น

     12: lookupswitch  { 
                112785: 48
               3027034: 78
              98619139: 64
               default: 91
          }
      48: aload_2
      49: ldc           #17                 // String red
      51: invokevirtual #18
            // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      54: ifeq          91 // 00 5B
      57: iconst_0
      58: istore_3
      59: goto_w        91 // 00 00 00 5B
      64: aload_2
      65: ldc           #19                 // String green
      67: invokevirtual #18
            // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      70: ifeq          91
      73: iconst_1
      74: istore_3
      75: goto_w          91
      79: aload_2
      81: ldc           #20                 // String blue
      83: invokevirtual #18 
      // etc.

ฉันไม่ได้ลองสิ่งนี้จริง ๆ เพราะฉันอาจทำผิดพลาดในการเปลี่ยน "หมายเลขบรรทัด" เพื่อรองรับgoto_wของ แต่เนื่องจากมันอยู่ในสเป็คมันควรจะเป็นไปได้ที่จะทำมัน

คำถามของฉันคือว่ามีเหตุผลที่คอมไพเลอร์หรือตัวกำเนิดอื่น ๆ ของ bytecode อาจใช้goto_wกับวงเงิน 65535 ปัจจุบันนอกเหนือจากที่แสดงว่าสามารถทำได้หรือไม่

ขนาดของรหัสวิธีสามารถมีขนาดใหญ่เท่ากับ 64K

ออฟเซ็ตย่อยของชอร์ตgotoเป็นจำนวนเต็ม 16 บิตที่ลงนามแล้วตั้งแต่ -32768 ถึง 32767

ดังนั้นการชดเชยระยะสั้นไม่เพียงพอที่จะกระโดดจากจุดเริ่มต้นของวิธี 65K ไปยังจุดสิ้นสุด

แม้บางครั้งส่งเสียงjavac goto_wนี่คือตัวอย่าง:

public class WideGoto {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1_000_000_000; ) {
            i += 123456;
            // ... repeat 10K times ...
        }
    }
}

ถอดรหัสกับjavap -c:

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_0
       1: istore_1
       2: iload_1
       3: ldc           #2
       5: if_icmplt     13
       8: goto_w        50018     // <<< Here it is! A jump to the end of the loop
          ...

ไม่มีเหตุผลที่จะใช้ไม่เป็นเมื่อเหมาะกับสาขาเป็นgoto_w gotoแต่คุณดูเหมือนจะพลาดไปว่าสาขานั้นสัมพันธ์กันโดยใช้ออฟเซ็ตที่เซ็นชื่อเนื่องจากสาขาสามารถย้อนกลับได้

คุณไม่สังเกตเห็นมันเมื่อดูผลลัพธ์ของเครื่องมือเช่นjavapมันจะคำนวณที่อยู่เป้าหมายสัมบูรณ์ที่เกิดขึ้นก่อนที่จะพิมพ์

ดังนั้นgoto's ช่วงของการ-327678 … +32767‬ไม่เพียงพอที่จะอยู่สถานที่แต่ละเป้าหมายที่เป็นไปได้ในเสมอ0 … +65535ช่วง

ตัวอย่างเช่นวิธีการต่อไปนี้จะมีgoto_wคำแนะนำในตอนต้น:

public static void methodWithLargeJump(int i) {
    for(; i == 0;) {
        try {x();} finally { switch(i){ case 1: try {x();} finally { switch(i){ case 1: 
        try {x();} finally { switch(i){ case 1: try {x();} finally { switch(i){ case 1: 
        try {x();} finally { switch(i){ case 1: try {x();} finally { switch(i){ case 1: 
        try {x();} finally { switch(i){ case 1: try {x();} finally { switch(i){ case 1: 
        try {x();} finally { switch(i){ case 1: try {x();} finally { switch(i){ case 1: 
        } } } } } } } } } } } } } } } } } } } } 
    }
}
static void x() {}

การสาธิตเกี่ยวกับ Ideone

Compiled from "Main.java"
class LargeJump {
  public static void methodWithLargeJump(int);
    Code:
       0: iload_0
       1: ifeq          9
       4: goto_w        57567
…

ปรากฏว่าในคอมไพเลอร์บางตัว (ลองใน 1.6.0 และ 11.0.7) หากวิธีการมีขนาดใหญ่พอที่จะต้องมี goto_w มันจะใช้goto_w โดยเฉพาะ แม้ว่าจะมีการกระโดดในพื้นที่มาก แต่ก็ยังใช้ goto_w