Booleans, toán tử có điều kiện và autoboxing

Tại sao ném này NullPointerException

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? returnsNull() : false; // NPE on this line.
    System.out.println(b);
}

public static Boolean returnsNull() {
    return null;
}

trong khi điều này không

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? null : false;
    System.out.println(b); // null
}

?

Giải pháp là bằng cách thay thế falsebằng cách Boolean.FALSEtránh nullbị bỏ hộp đến boolean- điều không thể. Nhưng đó không phải là câu hỏi. Câu hỏi là tại sao ? Có bất kỳ tài liệu tham khảo nào trong JLS xác nhận hành vi này, đặc biệt là trường hợp thứ 2 không?

Sự khác biệt là kiểu rõ ràng của returnsNull()phương thức ảnh hưởng đến kiểu gõ tĩnh của các biểu thức tại thời điểm biên dịch:

E1: `true ? returnsNull() : false` - boolean (auto-unboxing 2nd operand to boolean)

E2: `true ? null : false` - Boolean (autoboxing of 3rd operand to Boolean)

Xem Đặc tả ngôn ngữ Java, phần 15.25 Toán tử có điều kiện? :

• Đối với E1, các loại của toán hạng thứ 2 và thứ 3 là Booleanvà booleantương ứng, vì vậy khoản này được áp dụng:

  Nếu một trong các toán hạng thứ hai và thứ ba thuộc kiểu boolean và kiểu khác là kiểu Boolean, thì kiểu của biểu thức điều kiện là boolean.

  Vì loại biểu thức là boolean, toán hạng 2 phải được ép buộc boolean. Trình biên dịch chèn mã tự động mở hộp vào toán hạng 2 (giá trị trả về của returnsNull()) để làm cho nó gõ boolean. Điều này tất nhiên gây ra NPE từ nulltrả lại tại thời gian chạy.

• Đối với E2, các loại toán hạng thứ 2 và thứ 3 tương ứng <special null type>(không phải Booleannhư trong E1!) Và booleando đó, không áp dụng mệnh đề gõ cụ thể nào ( hãy đọc 'em! ), Vì vậy mệnh đề "khác" cuối cùng được áp dụng:

  Mặt khác, các toán hạng thứ hai và thứ ba có kiểu S1 và S2 tương ứng. Đặt T1 là loại kết quả từ việc áp dụng chuyển đổi quyền anh thành S1 và để T2 là loại kết quả từ việc áp dụng chuyển đổi quyền anh sang S2. Loại biểu thức điều kiện là kết quả của việc áp dụng chuyển đổi chụp (§5.1.10) sang mỡ (T1, T2) (§15.12.2.7).

  • S1 == <special null type>(xem §4.1 )
  • S2 == boolean
  • T1 == hộp (S1) == <special null type>(xem mục cuối cùng trong danh sách chuyển đổi quyền anh trong §5.1.7 )
  • T2 == hộp (S2) == `Boolean
  • mỡ (T1, T2) == Boolean

  Vì vậy, loại biểu thức điều kiện là Booleanvà toán hạng thứ 3 phải được ép buộc Boolean. Trình biên dịch chèn mã tự động đấm bốc cho toán hạng 3 ( false). Toán hạng thứ 2 không cần tự động hủy hộp như trong E1, do đó, không có NPE tự động hủy hộp khi nullđược trả về.

Câu hỏi này cần một phân tích loại tương tự:

Toán tử điều kiện Java ?: Kiểu kết quả

Dòng:

    Boolean b = true ? returnsNull() : false;

được chuyển đổi nội bộ thành:

    Boolean b = true ? returnsNull().booleanValue() : false; 

để thực hiện unboxing; do đó: null.booleanValue()sẽ mang lại một NPE

Đây là một trong những cạm bẫy lớn khi sử dụng autoboxing. Hành vi này thực sự được ghi lại trong 5.1.8 JLS

Chỉnh sửa: Tôi tin rằng việc bỏ hộp là do toán tử thứ ba thuộc loại boolean, giống như (diễn viên ngầm được thêm vào):

   Boolean b = (Boolean) true ? true : false; 

Từ Đặc tả ngôn ngữ Java, phần 15.25 :

• Nếu một trong các toán hạng thứ hai và thứ ba thuộc kiểu boolean và kiểu khác là kiểu Boolean, thì kiểu của biểu thức điều kiện là boolean.

Vì vậy, ví dụ cố gắng đầu tiên để gọi Boolean.booleanValue()để chuyển đổi Booleanđể booleantheo Nguyên tắc đầu tiên.

Trong trường hợp thứ hai, toán hạng thứ nhất thuộc loại null, khi thứ hai không phải là kiểu tham chiếu, do đó, chuyển đổi hộp tự động được áp dụng:

• Mặt khác, các toán hạng thứ hai và thứ ba có kiểu S1 và S2 tương ứng. Đặt T1 là loại kết quả từ việc áp dụng chuyển đổi quyền anh thành S1 và để T2 là loại kết quả từ việc áp dụng chuyển đổi quyền anh sang S2. Loại biểu thức điều kiện là kết quả của việc áp dụng chuyển đổi chụp (§5.1.10) sang mỡ (T1, T2) (§15.12.2.7).

Chúng ta có thể thấy vấn đề này từ mã byte. Ở dòng 3 của mã byte chính, 3: invokevirtual #3 // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()ZBoolean của giá trị null, invokevirtualphương thức java.lang.Boolean.booleanValue, nó sẽ ném NPE tất nhiên.

    public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
      descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=2, locals=2, args_size=1
           0: invokestatic  #2                  // Method returnsNull:()Ljava/lang/Boolean;
           3: invokevirtual #3                  // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Z
           6: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Boolean.valueOf:(Z)Ljava/lang/Boolean;
           9: astore_1
          10: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
          13: aload_1
          14: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
          17: return
        LineNumberTable:
          line 3: 0
          line 4: 10
          line 5: 17
      Exceptions:
        throws java.lang.Exception

    public static java.lang.Boolean returnsNull();
      descriptor: ()Ljava/lang/Boolean;
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=1, locals=0, args_size=0
           0: aconst_null
           1: areturn
        LineNumberTable:
          line 8: 0