什么是循环反演技术？
我正在阅读一篇关于Java的即时编译器 （JIT）优化技术的文档。 其中之一是“循环倒置”。 文件说：
用一个
do-while循环replace一个常规do-while循环。do-while循环在if子句中设置。 这种替代导致两个较less的跳跃。
循环反转是如何工作的？它如何优化我们的代码path？
注意： 如果有人能够用Java代码的例子来解释，以及JIT如何将其优化为本地代码，那么为什么在现代处理器中它是最优的？
while (condition) { ... }
工作stream程：
- 检查条件;
- 如果为false，则跳转到循环外部;
- 运行一个迭代;
- 跳到顶部。
if (condition) do { ... } while (condition);
工作stream程：
- 检查条件;
- 如果为false，跳转到循环之外;
- 运行一个迭代;
- 检查条件;
- 如果为true，则跳转到步骤3。
比较这两个，你可以很容易地看到，后者可能根本不会做任何跳转，只要循环中只有一个步骤，跳转次数通常比迭代次数less一次。 前者将不得不跳回来检查条件，只有当条件为假时才跳出循环。
现代stream水线CPU体系结构的跳转可能非常昂贵：由于CPU在跳转之前完成了检查的执行，超出该跳转的指令已经在stream水线的中间。 如果分支预测失败，所有这些处理必须被丢弃。 进一步的执行被延迟，而pipe道被重新谴责。
解释提到的分支预测 ：对于每一种条件跳转，CPU都有两条指令，每条指令都包含对结果的下注 。 例如，你可以在循环结尾放一条指令，说“ 如果不是零跳，下注不为零 ”，因为除了最后一个迭代外，必须进行跳转。 这样，CPU就开始用跳转目标之后的指令来抽取其stream水线，而不是跟随跳转指令本身。
重要的提示
请不要以此为例来说明如何在源代码级进行优化。 这是完全错误的，因为从你的问题中已经清楚了，从第一种forms到第二种forms的转变是JIT编纂者作为日常事务完全依靠自己的事情做的事情。
这可以优化总是至less执行一次的循环。
一个常规的while循环将总是跳回到起始处，最后一次跳到结尾。 一个简单的循环运行一次的例子：
int i = 0; while (i++ < 1) { //do something }
另一方面， do-while循环会跳过第一个和最后一个跳转。 这里是一个等价的循环，上面那个，将运行没有跳转：
int i = 0; if (i++ < 1) { do { //do something } while (i++ < 1); }
我们来看看他们：
while版本：
void foo(int n) { while (n < 10) { use(n); ++n; } done(); }
- 首先我们testing
n并跳转到done();如果条件不正确。 - 然后我们使用并增加
n。 - 现在我们跳回到这个条件。
- 冲洗，重复。
- 当条件不成立时，我们跳到
done()。
do-while版本：
（请记住，我们实际上并没有在源代码中这样做（这会引入维护问题），编译器/ JIT为我们做。
void foo(int n) { if (n < 10) { do { use(n); ++n; } while (n < 10); } done(); }
- 首先我们testing
n并跳转到done();如果条件不正确。 - 然后我们使用并增加
n。 - 现在我们testing这个条件，如果它是真的就跳回来。
- 冲洗，重复。
- 当条件不再是真的，我们stream（不跳）
done()。
例如，如果n开始是9 ，我们绝不会在do-while版本中跳跃，而在while版本中我们必须跳回到开头，做testing，然后跳回到最后。看到这是不正确的。
循环反转是一种性能优化技术，可以提高性能，因为处理器可以用较less的指令完成相同的结果。 这应该大大改善边界条件下的性能。
这个链接为循环反转提供了另一个例子。 在很less的体系结构中，递减和比较是作为一个单独的指令集来实现的，用一个递减和比较操作来将一个for循环转换成一个while是合理的。
维基百科有一个很好的例子，我在这里再次解释它。
int i, a[100]; i = 0; while (i < 100) { a[i] = 0; i++; }
将由编译器转换为
int i, a[100]; i = 0; if (i < 100) { do { a[i] = 0; i++; } while (i < 100); }
这如何转化为性能？ 当i的值是99时，处理器不需要执行GOTO（在第一种情况下是必需的）。 这提高了性能。
