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Java自增

2022-04-15 06:28:30 後端開發

Java自增

本文分為以下部分:

  • 栗子
  • 栗子解釋
  • 來點復雜的
  • 位元組碼解讀
  • 總結

栗子

java存在一種神奇的運算子,++,自增1,但是經常分不清楚 i++++i 兩者的區別,雖然最后結果可能都是 i+1,但是在不同場景使用有不同效果,先上一段代碼,

public class IncreaseTest {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 10;

        int j = i++;
        System.out.println(j);

        int k = ++i;
        System.out.println(k);
    }

}

看著腦袋都大,感覺 j、k 最后值都一樣,實際上不一樣,在講解原理之前,先簡單說明一下底層東西,

區域變數表

oracle java 區域變數表 中解釋

image-20220414142156180

其中第二段解釋,byte、char、short、int 等基本資料型別值會存在區域變數表中,

運算元堆疊

oracle java 運算元堆疊 中解釋

image-20220414142608968

簡單理解就是 主要用于保存計算程序的中間結果,同時作為計算程序中變數臨時的存盤空間,就是用于計算等操作,

舉個簡單的栗子簡單解釋上面兩個東西

/**
 * 運算元堆疊壓入 10 這個值
 * 然后將 10 保存到本地變數表賦值給 i
 * j同理
 *
 * 在進行 k = i + j 的操作
 * 運算元堆疊從本地變數表中讀取 i 的值壓入運算元堆疊
 * 運算元堆疊從本地變數表中讀取 j 的值壓入運算元堆疊
 * 然后對運算元堆疊中的兩個值進行相加操作
 * 將結果保存到本地變數表同時賦值給 k
 * 最后輸出 本地變數表中 讀取的資料
 */
public static void main(String[] args) {
    int i = 10;
    int j = 20;
    int k = i + j;
    
    System.out.println(k);
}

圖例如下:

image-20220414170111681

栗子解釋

回歸正題,最初的栗子,在計算 j 的時候,是先將 i 的本地變數表的值取出來壓入運算元堆疊,然后再進行 ++ 、賦值等操作,那是先賦值還是先 ++ 呢,其實已經不重要了,因為 ++ 操作操作的是本地變數表的值,而不是運算元堆疊中的值,所以當 i 的值已經壓入運算元堆疊后,那么運算元堆疊中的值已經是 10 了,就算本地變數表的值再變化,不會改變運算元堆疊中的值,所以 j 為 10,本地變數表中 i 為11,(事實上是i的值取出來壓入運算元堆疊,然后i的本地變數表進行+1操作,然后運算元堆疊賦值給j)

image-20220414170702152

然后第二步,進行的是 int k = ++i;

首先看到的是 ++,所以操作的是本地變數表 i+1 ,然后再將 i 的本地變數表值壓入運算元堆疊,再賦值給 k,

image-20220414170935455

所以 i++ ,是先將 i 的值壓入運算元堆疊,再將本地變數表中 i 的值 +1 ,再將運算元堆疊中的數值賦值給要賦值的物件,

++i ,是先將本地變數表中 i 的值 +1,再壓入運算元堆疊中,再進行賦值給物件等操作,

簡記:先++就是先+1,后++就是后+1,

來點復雜的

public class IncreaseTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 10;
        i = i++;
        System.out.println(i);

        i = ++i;
        System.out.println(i);
    }

}

首先看 i = i++;

通過簡單的栗子,我們知道,當 i++ 再后面時,為后 ++;那么是 i 先賦值給自己 ,再 +1?

當然不是,仔細看上方賦值給 j 的圖會發現,先本地變數 +1 ,再進行賦值,

image-20220414155137003

然后再看 ++i,和第一個栗子差不多

image-20220414155511461

位元組碼解讀

第一個栗子

在終端中使用 javap -v -p xxx.class 檔案可以看到該class檔案的位元組碼檔案,由于不好閱讀,所以追加覆寫到 test1.txt 檔案中,(采用idea的 jclasslib 插件也可以)

image-20220414155918804

在檔案中找到熟悉的public static void main,下面即為代碼的位元組碼,我貼一部分

image-20220414160203611

感覺有點晦澀難懂,我一一解釋吧,

bipush 將數值(當前10位byte,-128—127均為byte)壓入運算元堆疊,

istore 將運算元堆疊堆疊頂的值彈出回傳給本地變數表(保存到本地變數),

iload 從本地變數表中讀取數值壓入運算元堆疊,

iinc 本地變數表中的值+1

0: bipush        10	//運算元堆疊壓入10
2: istore_1		//將10存盤到本地變數i (這里1表示i,可以從檔案下方LocalVariableTable查看)
3: iload_1		//讀取i的值 10 壓入運算元堆疊
4: iinc          1, 1	//本地變數中 i 的值 +1(運算元堆疊值不變,依舊為10)
7: istore_2		//運算元堆疊堆疊頂(10)的值彈出回傳本地變數 j ,所以 j 為10

11: iload_2		//有個列印輸出流,需要讀取 j 的值,洗掉了相應位元組碼

15: iinc          1, 1	//本地變數 i 的值 +1(原本為11,現在變為12)
18: iload_1		//讀取i的值 12 壓入運算元堆疊
19: istore_3	        //保存至 k ,所以 k 為12

第二個栗子

使用同樣方法查看位元組碼

image-20220414161847608

其實和第一個栗子一樣,可以自行理解,

特栗

public class IncreaseTest3 {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 10;

        i = (i++) * (++i);
	
        //120
        System.out.println(i);
    }

}

其實再理解上方位元組碼或者圖解,這個自然而然容易理解了

圖解

image-20220414171200169

位元組碼大概描述就是

iload 	//10 入運算元堆疊
iinc	//本地變數 +1 (運算元堆疊中依舊為10)
innc	//本地變數繼續 +1(此時為12)
iload	//12 入運算元堆疊
//然后進行乘法得到120
istore

總結

i++ ,是先將 i 的值壓入運算元堆疊,再將本地變數表中 i 的值 +1 ,最后運算元堆疊的數進行操作,

++i ,是先將本地變數表中 i 的值 +1,再壓入運算元堆疊中,最后運算元堆疊的數進行操作,

簡單記憶:先++就是先+1,后++就是后+1,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/458204.html

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