首先贴一个非常简洁却不简单的代码:
Java(jdk1.6) 代码 (C++代码类似,采用GNU的g++编译器)
public class Test{
public static void main(String[] args){
int a=0;
a = a++;
System.out.println(a);
}
}
思考一个问题,这个程序a的输出是多少呢?
… …
最开始的想法是这样的,++自增运算符在这里是后缀式,应该是a赋值给a之后,a再自增一次,即首先a=a,然后a++(a=a+1).如此,最后a的输出值应该是1.
但是,不管是C++(g++编译器)还是Java(jdk1.6),运行的结果让我很惊讶,a的输出为0!这是为什么?csufox经过一段时间的思考,得出了以下的一些认识.
搜索了很多资料,网上有人给出的解释大致如下:++运算符的优先级高于赋值运算符,在程序运行a++时,a的值首先是赋值给一个拷贝或者说临时变量(按值传递,底层实现),即temp=a(即temp=a=0),然后a执行自增运算(运算后a的值为1),最后将这个拷贝(此时拷贝的值为0)作为(a++)整体的值赋值给a(赋值后a的值有重新从1变为0),所以最终的a的值输出为0.即a=a++;语句等价于 a=(temp=a,a+=1,temp);
但是这个解释实在是牵强,底层依然不清楚是具体怎么做的,为什么需要有临时变量?并不能让人信服.下面csufox将从Java的字节码指令来更清楚地了解其细节.
用javap命令反编译上述代码的字节码文件,得到如下信息(附解释):
D:\java>javap -c Test
Compiled from "Test.java"
public class Test extends java.lang.Object{
public Test();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: iconst_0 //将常量'0'push入操作数栈(operand stack,与普通栈不同)
1: istore_1 //将常量'0'存储到栈(注意不是堆,局部变量存储在栈中)
2: iload_1 //将常量'0'载入到操作数栈
3: iinc 1, 1 //在栈中将a增1,a从'0'变为'1'
6: istore_1 //在操作数栈中将常量''重新存储到栈,a从'1'变回'0'
7: getstatic #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
10: iload_1
11: invokevirtual #3; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
14: return
}
而看看a=++a;的字节码指令:(该代码的a的输出显然是1)
Code:
0: iconst_0
1: istore_1
2: iinc 1, 1 //不同点*
5: iload_1 //不同点*
6: istore_1
7: getstatic
10: iload_1
11: invokevirtual
14: return
我们可以看出不同点就是一个是先载入再自增运算;一个是先自增运算后,再载入新值.
综上可知,iinc字节码指令每次执行时都是从栈中直接执行,而不是在操作数栈中执行.
- 在i=i++的情况下,变量a已经在栈中改变,但是在操作数栈中依然保留原值;
- 在i=++i的情况下,变量a已经在栈中改变,但是在操作数栈中载入的是改变后的新值.
以上是Java对代码输出的解释.C++的解释依然不得而知,将来csufox准备看汇编吧.
参考:
Java字节码及字节码指令: http://www.ibm.com/developerworks/ibm/library/it-haggar_bytecode/
Java虚拟机规范: http://java.sun.com/docs/books/jvms/second_edition/html/VMSpecTOC.doc.html
细节决定深度
转自:http://www.csufox.com/a-plus-plus.html
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