Java表達式相關問題實例分析

本篇內容介紹了“Java表達式相關問題實例分析”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

Code Golf中的一位挑戰者在比賽中寫了下面這段代碼：（譯注：Code Golf是一個編程挑戰比賽，提交的代碼越短越好）

import java.util.*;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int size = 
3;
    String[] 
array = 
new String[size];
    Arrays.fill(array, 
"");
    for(int i = 
0; i <= 
100; ) {
      array[i++%size] += i + 
" ";
    }
    for(String element: 
array) {
      System.out.println(element);
    }
  }
}

在Java 8中運行代碼，得到結果如下：

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 
2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 92 95 98 101 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99

在Java 10中運行代碼，得到結果如下：

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100

在Java 10中編號似乎完全失效了。這中間發生了什么？這是Java 10的bug嗎？

來自評論區的討論：

用Java 9或更高版本編譯會出現問題（我們在Java 10中找到了問題）。在Java 8上編譯這段代碼，然后在Java 9或更高版本（包括Java 11 EA）中運行，可以得到預期結果。

雖然這種代碼不標準，但符合Java規范。Kevin Cruijssen在一個Code Golf挑戰中發現了這個問題，看起來結果很奇怪。

Didier L發現可以用更短、更容易理解的代碼重現該問題：

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    String[] 
array = { 
"" };
    array[test()] += 
"a";
  }
  static int test() {
    System.out.println("evaluated");
    return 0;
  }
}

用Java 8編譯，運行結果：

evaluated

用Java 9和10編譯，運行結果

evaluated
evaluated

問題似乎與字符串連接操作和賦值運算符（+=）有關，當作為左操作符時會出現副作用，例如array[test()]+="a"、array[ix++]+="a"、test()[index]+="a"或test().field+="a"。字符串連接要求至少有一邊的對象類型為String。其他類型或結構無法復現該錯誤。

答案

這是JDK 9開始引入的一個javac bug（疑似在字符串拼接過程中進行了修改），已由javac團隊確認，bug id  JDK-8204322。查看該行對應的字節碼：

array[i++%size] += i + " ";

字節碼：

  21: aload_2
  22: iload_3
  23: iinc          3, 
1
  26: iload_1
  27: irem
  28: aload_2
  29: iload_3
  30: iinc          3, 
1
  33: iload_1
  34: irem
  35: aaload
  36: iload_3
  37: invokedynamic #5,  0 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;
  42: aastore

最后的aaload從數組中實際加載數據。但是，下面這段

  21: aload_2             // load 數組引用
  22: iload_3             // load 'i'function(){   //外匯跟單www.gendan5.com  23: iinc          3, 1  // 'i' 加1  (不影響已加載的數組值)
  26: iload_1             // load 'size'
  27: irem                // 計算余數

基本上能與array[i++%size]表達式對應（去掉實際的load和store），問題是這里出現了兩次。按照jls-15.26.2規范中的描述，這是不正確的：

復合表達式E1 op= E2與E1 = (T) ((E1) op (E2))等價，其中T的類型是E1，除了E1應該只執行一次。

因此，表達式array[i++%size] += i + " ";中array[i++%size]應該只計算一次。但是這里會計算兩次（load一次，store一次）。

可以確認，這是一個bug。

更新：

該bug已在JDK 11中修復，并且對應更新到JDK 10（但JDK 9不會修復，因為它不再進行public updates）。

Aleksey ShipilevJBS 頁面上提到：

解決方法：使用-XDstringConcat=inline編譯。

這樣會使用StringBuilder進行字符串連接，不會出現該bug。

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