布尔值、条件运算符和自动装箱

boolean conditional-operator java nullpointerexception autoboxing

2022-08-31 08:09:02

为什么这会抛出NullPointerException

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? returnsNull() : false; // NPE on this line.
    System.out.println(b);
}

public static Boolean returnsNull() {
    return null;
}

虽然这没有

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? null : false;
    System.out.println(b); // null
}

?

解决方案是顺便替换，以避免被拆箱到 - 这是不可能的。但这不是问题所在。问题是为什么？JLS中是否有任何参考资料证实了这种行为，特别是第二种情况？falseBoolean.FALSEnullboolean

答案 1

不同之处在于 returnsNull（） 方法的显式类型会影响编译时表达式的静态类型：

E1: `true ? returnsNull() : false` - boolean (auto-unboxing 2nd operand to boolean)

E2: `true ? null : false` - Boolean (autoboxing of 3rd operand to Boolean)

请参阅 Java 语言规范，第 15.25 节条件运算符？：

对于 E1，第 2 和第 3 个操作数的类型分别为和，因此以下子句适用：Booleanboolean

如果第二个和第三个操作数之一是布尔类型，而另一个操作数的类型是布尔类型，则条件表达式的类型是布尔值。

由于表达式的类型是，第 2 个操作数必须强制为。编译器将自动取消装箱代码插入到第 2 个操作数（的返回值）中，使其键入。这当然会导致 NPE 在运行时返回。booleanbooleanreturnsNull()booleannull
对于 E2，第 2 和第 3 个操作数的类型分别是（不像 E1 中那样！），因此没有特定的类型子句适用（去读 'em！），所以最后的“否则”子句适用：<special null type>Booleanboolean

否则，第二个和第三个操作数分别为 S1 和 S2 类型。设 T1 是将装箱转换应用于 S1 所得到的类型，让 T2 是将装箱转换应用于 S2 所得到的类型。条件表达式的类型是将捕获转换（§5.1.10）应用于 lub（T1， T2）（§15.12.2.7）的结果。
- S1 == （参见 §4.1<special null type>)
- S2 ==boolean
- T1 == box（S1） == （请参阅 §5.1.7 中拳击转换列表中的最后一项<special null type>)
- T2 == box（S2） == 'Boolean
- 润滑油（T1， T2） ==Boolean
因此，条件表达式的类型是，并且必须强制为第 3 个操作数。编译器为第三个操作数（）插入自动装箱代码。第 2 个操作数不需要像中那样自动开箱，因此在返回时不会自动开箱 NPE。BooleanBooleanfalseE1null

这个问题需要类似的类型分析：

Java 条件运算符？：结果类型

答案 2

该行：

    Boolean b = true ? returnsNull() : false;

在内部转换为：

    Boolean b = true ? returnsNull().booleanValue() : false;

执行拆箱;因此：将产生 NPEnull.booleanValue()

这是使用自动装箱时的主要陷阱之一。此行为确实记录在 5.1.8 JLS 中

编辑：我相信取消装箱是由于第三个运算符是布尔类型，如（隐式强制转换添加）：

   Boolean b = (Boolean) true ? true : false;