Mengapa ukuran primitif boolean Java tidak ditentukan?

The Java Virtual Machine Spesifikasi mengatakan bahwa ada dukungan terbatas untuk boolean primitif jenis.

Tidak ada instruksi mesin virtual Java yang hanya didedikasikan untuk operasi pada nilai boolean. Sebaliknya, ekspresi dalam bahasa pemrograman Java yang beroperasi pada nilai boolean dikompilasi untuk menggunakan nilai tipe data int mesin virtual Java.

Hal di atas menyiratkan (walaupun saya mungkin telah salah menafsirkannya) bahwa tipe data int digunakan ketika beroperasi pada boolean, tetapi ini adalah konstruksi memori 32 bit. Mengingat bahwa boolean hanya mewakili 1 bit informasi:

• Mengapa byte, atau short, type tidak digunakan sebagai proxy untuk boolean, bukan int?
• Untuk JVM tertentu, apa cara paling andal untuk mengetahui dengan tepat berapa banyak memori yang digunakan untuk menyimpan jenis boolean?

Jawaban singkatnya: ya, nilai boolean dimanipulasi sebagai entitas 32-bit, tetapi array boolean menggunakan 1 byte per elemen.

Jawaban yang lebih panjang: JVM menggunakan stack cell 32-bit, yang digunakan untuk menampung variabel lokal, argumen metode, dan nilai ekspresi. Primitif yang lebih kecil dari 1 sel dilapisi, primitif yang lebih besar dari 32 bit (panjang dan ganda) mengambil 2 sel. Teknik ini meminimalkan jumlah opcode, tetapi memiliki beberapa efek samping yang aneh (seperti kebutuhan untuk menutupi byte).

Primitif yang disimpan dalam array dapat menggunakan kurang dari 32 bit, dan ada opcode berbeda untuk memuat dan menyimpan nilai primitif dari array. Nilai Boolean dan byte sama-sama menggunakan opcode baloaddan bastore, yang menyiratkan bahwa array boolean mengambil 1 byte per elemen.

Sejauh tata letak objek dalam memori berjalan, ini tercakup di bawah aturan "implementasi pribadi" , itu bisa 1 bit, 1 byte, atau seperti yang dicatat poster lain, disejajarkan dengan batas kata ganda 64-bit. Kemungkinan besar, ini mengambil ukuran kata dasar dari perangkat keras yang mendasarinya (32 atau 64 bit).

Sejauh meminimalkan jumlah ruang yang digunakan boolean: sebenarnya tidak menjadi masalah bagi sebagian besar aplikasi. Stack frame (menampung variabel lokal dan argumen metode) tidak terlalu besar, dan dalam skema besar, boolean diskrit dalam sebuah objek juga tidak terlalu besar. Jika Anda memiliki banyak objek dengan banyak boolean, Anda dapat menggunakan bit-field yang dikelola melalui getter dan setter. Namun, Anda akan membayar penalti dalam waktu CPU yang mungkin lebih besar dari hukuman dalam memori.

Satu boolean di suatu tempat dalam hierarki pewarisan dapat menggunakan hingga 8 byte! Ini karena bantalan. Detail selengkapnya dapat ditemukan di Berapa banyak memori yang digunakan oleh objek Java saya? :

Kembali ke pertanyaan tentang berapa banyak yang dikonsumsi boolean, ya itu mengkonsumsi setidaknya satu byte, tetapi karena aturan penyelarasan, itu mungkin memakan lebih banyak. IMHO lebih menarik untuk mengetahui bahwa boolean [] akan mengkonsumsi satu byte per entri dan bukan satu bit, ditambah beberapa overhead karena penyelarasan dan untuk bidang ukuran array. Ada algoritme grafik di mana bidang besar bit berguna, dan Anda perlu menyadari bahwa, jika Anda menggunakan boolean [], Anda membutuhkan memori hampir 8 kali lebih banyak daripada yang sebenarnya dibutuhkan (1 byte versus 1 bit).

Edisi ke-5 Java in a Nutshell (O'Reilly) mengatakan tipe primitif boolean adalah 1 byte. Itu bisa salah, berdasarkan apa yang ditunjukkan oleh pemeriksaan heap. Saya ingin tahu apakah sebagian besar JVM memiliki masalah dengan mengalokasikan kurang dari satu byte untuk variabel.

Pemetaan boolean dilakukan dengan CPU 32-bit. Nilai int memiliki 32 bit sehingga dapat diproses dalam satu kali operasi.

Berikut adalah solusi dari IAQ Java Peter Norvig: Pertanyaan yang Sering Dijawab untuk mengukur ukuran (dengan beberapa ketidaktepatan):

static Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
...
long start, end;
Object obj;
runtime.gc();
start = runtime.freememory();
obj = new Object(); // Or whatever you want to look at
end =  runtime.freememory();
System.out.println("That took " + (start-end) + " bytes.");

CPU beroperasi pada panjang tipe data tertentu. Untuk CPU 32bit, panjangnya 32 bit dan oleh karena itu disebut 'int' di Java. Segala sesuatu di bawah atau di atasnya yang harus diisi atau dipisahkan dengan panjang ini sebelum CPU dapat memprosesnya. Ini tidak memakan banyak waktu, tetapi jika Anda membutuhkan 2 siklus CPU, bukan 1 untuk operasi dasar, ini berarti biaya / waktu dua kali lipat.

Spesifikasi ini didedikasikan untuk CPU 32bit sehingga mereka dapat memproses boolean dengan tipe data asli mereka.

Anda hanya dapat memiliki satu di sini: kecepatan atau memori - SUN memutuskan kecepatan.

Boolean mewakili satu bit informasi, tetapi "ukurannya" bukanlah sesuatu yang didefinisikan secara tepat, katakanlah tutorial Sun Java. Literal Boolean hanya memiliki dua kemungkinan nilai, yaitu benar dan salah. Lihat Tipe Data Java untuk detailnya.

Mengapa tidak membuat satu file .java seperti ini:

Empty.java

class Empty{
}

dan satu kelas seperti ini:

NotEmpty.java

class NotEmpty{
   boolean b;
}

Kompilasi keduanya dan bandingkan file .class dengan hex editor.