为什么 array[idx++]+=“a” 在 Java 8 中增加一次 idx,但在 Java 9 和 10 中增加两次?

2022-08-31 04:05:19

对于挑战,一位代码高尔夫球手编写了以下代码

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中运行此代码时,我们得到以下结果:

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中运行此代码时,我们得到以下结果:

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 

使用Java 10的编号是完全关闭的。那么这里发生了什么呢?它是Java 10中的一个错误吗?

评论中的后续内容:

  • 使用 Java 9 或更高版本编译时会出现此问题(我们在 Java 10 中发现了它)。在 Java 8 上编译此代码,然后在 Java 9 或任何更高版本(包括 Java 11 早期访问)中运行,可以获得预期的结果。

  • 这种代码是非标准的,但根据规范是有效的。它是Kevin Cruijssen高尔夫挑战赛的讨论中发现的,因此遇到了奇怪的用例。

  • Didier L 用这个更小、更易于理解的代码简化了这个问题:

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

    在 Java 8 中编译时的结果:

      evaluated
    

    在 Java 9 和 10 中编译时的结果:

      evaluated
      evaluated
    
  • 问题似乎仅限于字符串串联和赋值运算符 (),其表达式的副作用是左操作数,如 、 、 或 。要启用字符串串联,至少其中一条边必须具有类型 。尝试在其他类型或构造上重现此内容失败。+=array[test()]+="a"array[ix++]+="a"test()[index]+="a"test().field+="a"String


答案 1

这是从JDK 9开始的一个错误(它对字符串串联进行了一些更改,我怀疑这是问题的一部分),正如javac团队在错误ID JDK-8204322下所证实的那样。如果您查看该行的相应字节码:javac

array[i++%size] += i + " ";

是的:

  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

其中最后一个是数组中的实际负载。但是,该部分aaload

  21: aload_2             // load the array reference
  22: iload_3             // load 'i'
  23: iinc          3, 1  // increment 'i' (doesn't affect the loaded value)
  26: iload_1             // load 'size'
  27: irem                // compute the remainder

这大致对应于表达式(减去实际负载和存储),在那里两次。这是不正确的,正如规范在 jls-15.26.2 中所说的那样:array[i++%size]

该形式的复合赋值表达式等价于 ,其中 是 的类型,除了 E1 只计算一次。E1 op= E2E1 = (T) ((E1) op (E2))TE1

因此,对于表达式 ,该部件只应计算一次。但它被评估两次(一次用于负载,一次用于存储)。array[i++%size] += i + " ";array[i++%size]

所以,是的,这是一个错误。


一些更新:

该错误在JDK 11中已修复,并已向后移植到JDK 10(此处此处),但未移植到JDK 9,因为它不再接收公共更新

Aleksey Shipilev在JBS页面上提到(并在此处的评论中@DidierL):

解决办法:编译-XDstringConcat=inline

这将恢复到 use 来执行串联,并且没有 bug。StringBuilder


答案 2

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