我有一个关于Java中字符串的简单问题。下面这段简单的代码只是连接两个字符串,然后用==比较它们。
String str1="str";
String str2="ing";
String concat=str1+str2;
System.out.println(concat=="string");
比较表达式concat=="string"显然返回false(我理解equals()和==之间的区别)。
当这两个字符串被声明为final时,
final String str1="str";
final String str2="ing";
String concat=str1+str2;
System.out.println(concat=="string");
比较表达式concat=="string",在这种情况下返回true。为什么期末考试很重要?这和实习生的数量有关系吗还是我被误导了?
当你将一个String(不可变的)变量声明为final,并用一个编译时常量表达式初始化它时,它也会变成一个编译时常量表达式,它的值会被使用它的编译器内联。因此,在你的第二个代码示例中,在内联值之后,字符串连接被编译器翻译为:
String concat = "str" + "ing"; // which then becomes `String concat = "string";`
当与"string"比较时,你会得到true,因为字符串字面量是被拘禁的。
从JLS§4.12.4 -最终变量:
基元类型或String类型的变量,是final的,并由编译时常量表达式初始化(§15.28),称为常量变量。
也来自JLS§15.28 -常量表达式:
String类型的编译时常量表达式总是被“实习”,以便使用String#intern()方法共享唯一的实例。
在第一个代码示例中不是这样,其中String变量不是final变量。因此,它们不是编译时常数表达式。那里的连接操作将延迟到运行时,从而导致创建一个新的String对象。您可以通过比较两段代码的字节代码来验证这一点。
第一个代码示例(非最终版本)被编译为以下字节代码:
Code:
0: ldc #2; //String str
2: astore_1
3: ldc #3; //String ing
5: astore_2
6: new #4; //class java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #5; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
13: aload_1
14: invokevirtual #6; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
17: aload_2
18: invokevirtual #6; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
21: invokevirtual #7; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
24: astore_3
25: getstatic #8; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
28: aload_3
29: ldc #9; //String string
31: if_acmpne 38
34: iconst_1
35: goto 39
38: iconst_0
39: invokevirtual #10; //Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
42: return
显然,它将str和ing存储在两个单独的变量中,并使用StringBuilder执行连接操作。
然而,你的第二个代码示例(最终版本)看起来像这样:
Code:
0: ldc #2; //String string
2: astore_3
3: getstatic #3; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_3
7: ldc #2; //String string
9: if_acmpne 16
12: iconst_1
13: goto 17
16: iconst_0
17: invokevirtual #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
20: return
因此,它直接内联最后一个变量,在编译时创建String String,由第0步中的ldc操作加载。然后第7步中的ldc操作加载第二个字符串字面值。它不涉及在运行时创建任何新的String对象。String在编译时就已经知道了,它们会被存储。
根据我的研究,所有最终的字符串都是在Java中存储的。其中一篇博文写道:
因此,如果你真的需要使用==或!=来比较两个String,请确保在进行比较之前调用String.intern()方法。否则,总是首选String.equals(String)进行字符串比较。
这意味着如果你调用String.intern(),你可以使用==运算符比较两个字符串。但这里String.intern()不是必需的,因为在Java中final String是内部实习的。
你可以使用==操作符和Javadoc for String.intern()方法找到更多的字符串比较信息。
更多信息请参考这篇Stackoverflow文章。
如果你看一下这个方法
public void noFinal() {
String str1 = "str";
String str2 = "ing";
String concat = str1 + str2;
System.out.println(concat == "string");
}
public void withFinal() {
final String str1 = "str";
final String str2 = "ing";
String concat = str1 + str2;
System.out.println(concat == "string");
}
并使用javap -c ClassWithTheseMethods反编译
你将看到的版本
public void noFinal();
Code:
0: ldc #15 // String str
2: astore_1
3: ldc #17 // String ing
5: astore_2
6: new #19 // class java/lang/StringBuilder
9: dup
10: aload_1
11: invokestatic #21 // Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
14: invokespecial #27 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
17: aload_2
18: invokevirtual #30 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
21: invokevirtual #34 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
...
and
public void withFinal();
Code:
0: ldc #15 // String str
2: astore_1
3: ldc #17 // String ing
5: astore_2
6: ldc #44 // String string
8: astore_3
...
所以如果字符串不是最终的编译器将不得不使用StringBuilder连接str1和str2
String concat=str1+str2;
将被编译为
String concat = new StringBuilder(str1).append(str2).toString();
这意味着concat将在运行时创建,因此不会来自String池。
同样,如果字符串是final,那么编译器可以假设它们永远不会改变,而不是使用StringBuilder,它可以安全地连接它的值
String concat = str1 + str2;
可更改为
String concat = "str" + "ing";
并连接成
String concat = "string";
这意味着concate将变成sting字面量,它将被存储在字符串池中,然后在if语句中与该池中的相同字符串字面量进行比较。
让我们看看最后一个示例的一些字节代码
Compiled from "Main.java"
public class Main {
public Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
Code:
0: ldc #2 // String string
2: astore_3
3: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_3
7: ldc #2 // String string
9: if_acmpne 16
12: iconst_1
13: goto 17
16: iconst_0
17: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
20: return
}
在0:和2:,字符串“String”被压入堆栈(从常量池),并直接存储到本地变量concat中。你可以推断编译器在编译时创建(连接)String " String "本身。
非最终字节码
Compiled from "Main2.java"
public class Main2 {
public Main2();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
Code:
0: ldc #2 // String str
2: astore_1
3: ldc #3 // String ing
5: astore_2
6: new #4 // class java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #5 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
13: aload_1
14: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
17: aload_2
18: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
21: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
24: astore_3
25: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
28: aload_3
29: ldc #9 // String string
31: if_acmpne 38
34: iconst_1
35: goto 39
38: iconst_0
39: invokevirtual #10 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
42: return
}
这里有两个String常量,"str"和"ing",需要在运行时用StringBuilder连接起来。