Java中i++的一些問題總結(jié)
參考內(nèi)容:
- 深入理解Java虛擬機(JVM高級特性與最佳實踐) ——周志明老師
- 尚硅谷深入理解JVM教學(xué)視頻——宋紅康老師
在本文展開前,讀者需要了解一些字節(jié)碼有關(guān)的知識,以及JVM虛擬機棧中棧幀的局部變量表和操作數(shù)棧等知識,筆者在這里只給出一些大概的簡述。
字節(jié)碼
- Java字節(jié)碼對于虛擬機,就好像匯編語言對于計算機,屬于基本執(zhí)行指令。
- 虛擬機的指令由一個字節(jié)長度的、代表著某種特定操作含義的數(shù)字(稱為操作碼,Opcode)以及跟隨其后的零至多個代表此操作所需參數(shù)(稱為操作數(shù),Operands)而構(gòu)成。由于Java虛擬機采用面向操作數(shù)棧而不是寄存器的結(jié)構(gòu),所以大多數(shù)的指令都不包含操作數(shù),只有一個操作碼。
局部變量表
局部變量表:Local Variables,被稱之為局部變量數(shù)組或本地變量表
定義為一個數(shù)字?jǐn)?shù)組,主要用于存儲方法參數(shù)和定義在方法體內(nèi)的局部變量,這些數(shù)據(jù)類型包括各類基本數(shù)據(jù)類型、對象引用(reference),以及returnAddress類型。
由于局部變量表是建立在線程的棧上,是線程的私有數(shù)據(jù),因此不存在數(shù)據(jù)安全問題。
局部變量表所需的容量大小是在編譯期確定下來的,并保存在方法的Code屬性的maximum local variables數(shù)據(jù)項中。在方法運行期間是不會改變局部變量表的大小的。
操作數(shù)棧
操作數(shù)棧:Operand Stack ,使用數(shù)組實現(xiàn)的。
每一個獨立的棧幀除了包含局部變量表以外,還包含一個后進先出(Last - In - First -Out)的 操作數(shù)棧,也可以稱之為 表達式棧(Expression Stack)
操作數(shù)棧,在方法執(zhí)行過程中,根據(jù)字節(jié)碼指令,往棧中寫入數(shù)據(jù)或提取數(shù)據(jù),即入棧(push)和 出棧(pop)
- 某些字節(jié)碼指令將值壓入操作數(shù)棧,其余的字節(jié)碼指令將操作數(shù)取出棧。使用它們后再把結(jié)果壓入棧
- 比如:執(zhí)行復(fù)制、交換、求和等操作
- 操作數(shù)棧,主要用于保存計算過程的中間結(jié)果,同時作為計算過程中變量臨時的存儲空間。
接下來就是本文的正式內(nèi)容,首先,我們先給出兩個結(jié)論:
- i++與++i在不同情況下可能會有不同的結(jié)論;
- 實例變量/類變量的i++并不是一個原子性的操作。
首先我們看一下i++與++i的解析:
當(dāng)i++或者++i沒有涉及到其他操作時,兩者是沒有區(qū)別的。
// i++ public void method1(){ int i = 10; i++; } // ++i public void method2(){ int i = 10; ++i; }
對應(yīng)的字節(jié)碼指令操作為:
// method1 0 bipush 10 // 將10這個整數(shù)壓入操作數(shù)棧 2 istore_1 // 將操作數(shù)棧棧頂元素保存到局部變量表中索引為1處 3 iinc 1 by 1 // 局部變量表中索引為1處的元素,也就是i進行自增(這一步是在局部變量表上直接進行的,與操作數(shù)棧無關(guān)) 6 return // 方法返回 // method2 0 bipush 10 2 istore_1 3 iinc 1 by 1 // ++i 6 return
其中關(guān)于給出的具體字節(jié)碼細節(jié)以及棧幀中操作數(shù)棧、局部變量表在本文開頭給出了一些簡介,具體內(nèi)容不展開描述,讀者可翻閱與之有關(guān)的資料。
通過反編譯可以看出,i++與++i的字節(jié)碼在沒有和其他操作組合時,字節(jié)碼是完全相同的。
當(dāng)i++或者++i涉及到其他操作時,兩者的字節(jié)碼會有一些改變。
public void method7(){ int i = 10; int a = i++; int j = 20; int b = ++j; }
對應(yīng)的的字節(jié)碼指令:
0 bipush 10 2 istore_1 3 iload_1 // i++先從局部變量表中讀取i到操作數(shù)棧 4 iinc 1 by 1 // i直接在局部變量表上進行自增 7 istore_2 // 將操作數(shù)棧上讀取到的i的值賦值給a,也就是10 8 bipush 20 10 istore_3 11 iinc 3 by 1 // ++j則先在局部變量表上進行自增 14 iload_3 // 再從局部變量表中讀取j到操作數(shù)棧 15 istore 4 // 將操作數(shù)棧上讀取到的j的值賦值給b,也就是21 17 returns
通過反編譯可以看出,i++與++i的字節(jié)碼在沒有和其他操作組合時,i++是先取值再自增,而++i是先自增再取值。
還有一個關(guān)于i=i++的解析:
public void method8(){ int i = 10; i = i++; System.out.println(i);//10 }
對應(yīng)的字節(jié)碼指令:
0 bipush 10 2 istore_1 3 iload_1 // 從局部變量表中讀取i到操作數(shù)棧 4 iinc 1 by 1 // i直接在局部變量表上進行自增,此時i = 11 7 istore_1 // 將之前操作數(shù)棧上讀取到的i的值賦值給i,之前自增的值被覆蓋了,i = 10 8 getstatic #2 <java/lang/System.out> 11 iload_1 12 invokevirtual #5 <java/io/PrintStream.println> 15 return
然后看一下實例變量i++這行代碼的對應(yīng)的字節(jié)碼
首先我們定義一個類
/** * @author XiaoLe * @create 2020-12-04 21:15 * @description */ public class Test { private int i = 0; public void test(){ i++; } }
通過反編譯查看test方法中的字節(jié)碼:
0 aload_0 1 dup 2 getfield #2 <day001/Test.i> // 獲取到Test的i變量的值 5 iconst_1 // 將int類型常量1壓入棧 6 iadd // 棧頂兩個元素相加后返回值入棧 7 putfield #2 <day001/Test.i> 10 return
可以看到,i++這行代碼被拆分為三個字節(jié)碼,所以在一些并發(fā)情況下,i++如果不做同步處理,就可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)非一致性。
到此這篇關(guān)于Java中i++的一些問題總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java中i++問題內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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