如何识别反编译的 Scala 代码中的装箱/拆箱？

Question

在对这个问题的公认最佳回答中，有一个明确的解释为什么会发生拳击。

但是，如果我反编译代码（使用 java 反编译器），我看不到 scala.runtime.BoxesRunTime 的使用。此外，如果我分析代码（使用 JProfiler），我看不到 BoxesRunTime 的任何实例。

那么，我如何真正看到装箱/拆箱发生的证据呢？

Answer 1

在此代码中：

class Foo[T] {
  def bar(i: T) = i
}


object Main {
  def main(args: Array[String]) {
    val f = new Foo[Int]
    f.bar(5)
  }
}

调用 bar 应首先对整数进行装箱。使用 Scala 2.8.1 进行编译并使用：

javap -c -l -private -verbose -classpath <dir> Main$

查看为 Main 类的 main 方法生成的字节码：

public void main(java.lang.String[]);                                                      
...                                                                                   
   9:   iconst_5                                                                                          
   10:  invokestatic    #24; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.boxToInteger:(I)Ljava/lang/Integer;      
   13:  invokevirtual   #28; //Method Foo.bar:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;        
   16:  pop                                                                                            
   17:  return                                                                                     
...

您可以看到对 BoxesRunTime 在调用 bar 之前。

BoxesRunTime 是一个包含原始类型装箱方法的对象，因此总共应该有一个实例。这里的技巧是库中的这个特定文件是用 Java 编写的，并且转换是静态方法。因此，尽管在 Scala 代码中使用它感觉就像是一个对象，但在运行时没有任何它的实例。

您可能应该使用 JProfile 查找装箱原语（例如 java.lang.Integer），尽管我不确定 JVM 是如何工作的以及它是否实际上可以在运行时重写代码并对其进行优化以避免装箱。据我所知，它不应该应用专业化（但我相信 CLR 可以）。有或没有装箱情况的一些微基准测试是了解运行时发生情况的另一种方法。

编辑：

上面假设类型参数未使用 @specialized 注释进行注释。在这种情况下，可以避免装箱/拆箱。标准库中的某些类是专门的。请参阅此 sid。

Answer 2

给定以下 Test.scala 程序：

object Test {
  def main(args:Array[String]) {
    val list = List(1,5,15)
    val res = list.map(e => e*2).filter(e => e>10)
  }
}

如果我使用 scalac -Xprint:jvm Test.scala 进行编译，我会得到此片段，表明发生了专门化（抱歉粘贴得很宽）：

package <empty> {
  final class Test extends java.lang.Object with ScalaObject {
    def main(args: Array[java.lang.String]): Unit = {
      val list: List = immutable.this.List.apply(scala.this.Predef.wrapIntArray(Array[Int]{1, 5, 15}));
      val res: List = list.map({
        (new Test$anonfun$1(): Function1)
      }, immutable.this.List.canBuildFrom()).$asInstanceOf[scala.collection.TraversableLike]().filter({
        (new Test$anonfun$2(): Function1)
      }).$asInstanceOf[List]();
      ()
    };
    def this(): object Test = {
      Test.super.this();
      ()
    }
  };
  @SerialVersionUID(0) @serializable final <synthetic> class Test$anonfun$1 extends scala.runtime.AbstractFunction1$mcII$sp {
    final def apply(e: Int): Int = Test$anonfun$1.this.apply$mcII$sp(e);
    <specialized> def apply$mcII$sp(v1: Int): Int = v1.*(2);
    final <bridge> def apply(v1: java.lang.Object): java.lang.Object = scala.Int.box(Test$anonfun$1.this.apply(scala.Int.unbox(v1)));
    def this(): Test$anonfun$1 = {
      Test$anonfun$1.super.this();
      ()
    }
  };
  @SerialVersionUID(0) @serializable final <synthetic> class Test$anonfun$2 extends scala.runtime.AbstractFunction1$mcZI$sp {
    final def apply(e: Int): Boolean = Test$anonfun$2.this.apply$mcZI$sp(e);
    <specialized> def apply$mcZI$sp(v1: Int): Boolean = v1.>(10);
    final <bridge> def apply(v1: java.lang.Object): java.lang.Object = scala.Boolean.box(Test$anonfun$2.this.apply(scala.Int.unbox(v1)));
    def this(): Test$anonfun$2 = {
      Test$anonfun$2.super.this();
      ()
    }
  }
}

可能就是您不这样做的原因查看字节码中任何装箱的证据...