为什么没有定义Java的布尔基元大小?

问题

TheJava Virtual Machine Specification表示对boolean原语types的支持有限。

没有专门针对布尔值操作的Java虚拟机指令。相反,Java编程语言中对布尔值进行操作的表达式被编译为使用Java虚拟机int数据类型的值。

以上暗示(虽然我可能误解了它)在操作布尔值时使用int数据类型,但这是一个32位内存构造。假设布尔值仅代表1位信息:

  • 为什么一个byte或short类型不用作布尔值而不是int的代理?
  • 对于任何给定的JVM,找出确切用于存储布尔类型的内存的最可靠方法是什么?

#1 热门回答(106 赞)

简答:是的,布尔值被操作为32位实体,但布尔数组每个元素使用1个字节。

更长的答案:JVM使用32位堆栈单元,用于保存局部变量,方法参数和表达式值。填充小于1个单元的基元,大于32位(长和双)的基元需要2个单元。这种技术最大限度地减少了操作码的数量,但确实有一些特殊的副作用(例如需要屏蔽字节)。

存储在数组中的基元可能使用少于32位,并且有不同的操作码来加载和存储数组中的原始值。布尔值和字节值都使用baload和bastore操作码,这意味着布尔数组每个元素需要1个字节。

就内存中的对象布局而言,这包含在"私有实现"rules中,它可以是1位,1字节,或者作为另一张海报,与64位双字边界对齐。最有可能的是,它需要基础硬件的基本字大小(32或64位)。

至于最大限度地减少布尔使用的空间量:对于大多数应用来说,它确实不是问题。堆栈帧(保存局部变量和方法参数)不是很大,并且在大方案中,对象中的离散布尔值也不是那么大。如果你有很多带有大量布尔值的对象,那么你可以使用通过你的getter和setter来管理的位域。但是,你将在CPU时间内支付一个可能大于内存惩罚的惩罚。


#2 热门回答(7 赞)

继承层次结构中的某个布尔值最多可以使用8个字节!这是由于填充。更多细节可以在How much memory is used by my Java object?找到:

回到布尔消耗多少的问题,是的,它确实消耗了至少一个字节,但由于对齐规则,它可能消耗更多。恕我直言,知道boolean []将每个条目消耗一个字节而不是一个比特,加上由于对齐和数组的大小字段引起的一些开销,这是更有趣的。有一些图形算法,其中大的位字段是有用的,你需要注意,如果你使用布尔[],你需要的内存几乎是真正需要的8倍(1字节对1位)。


#3 热门回答(5 赞)

第五版的Java in a Nutshell(O'Reilly)说布尔基元类型是1个字节。根据对堆的检查显示的内容,这可能是错误的。我想知道大多数JVM是否存在为变量分配少于一个字节的问题。