Hiệu quả cuối cùng so với cuối cùng - Hành vi khác nhau

Cho đến nay, tôi nghĩ rằng hiệu quả cuối cùng và cuối cùng ít nhiều tương đương và JLS sẽ xử lý chúng tương tự nếu không giống nhau trong hành vi thực tế. Sau đó, tôi tìm thấy kịch bản giả tạo này:

final int a = 97;
System.out.println(true ? a : 'c'); // outputs a

// versus

int a = 97;
System.out.println(true ? a : 'c'); // outputs 97

Rõ ràng, JLS tạo ra sự khác biệt quan trọng giữa hai điều này ở đây và tôi không chắc tại sao.

Tôi đọc các chủ đề khác như

• Sự khác biệt giữa cuối cùng và hiệu quả cuối cùng
• Hiệu quả biến cuối cùng so với biến cuối cùng
• Một biến là "hiệu quả cuối cùng" nghĩa là gì?

nhưng họ không đi vào chi tiết như vậy. Rốt cuộc, ở mức độ rộng hơn, chúng dường như tương đương nhau. Nhưng đào sâu hơn, chúng dường như khác nhau.

Điều gì đang gây ra hành vi này, bất cứ ai có thể cung cấp một số định nghĩa JLS giải thích điều này?

Chỉnh sửa: Tôi đã tìm thấy một tình huống liên quan khác:

final String a = "a";
System.out.println(a + "b" == "ab"); // outputs true

// versus

String a = "a";
System.out.println(a + "b" == "ab"); // outputs false

Vì vậy, chuỗi xen kẽ cũng hoạt động khác nhau ở đây (tôi không muốn sử dụng đoạn mã này trong mã thực, chỉ tò mò về hành vi khác nhau).

Trước hết, chúng ta chỉ nói về các biến cục bộ . Hiệu quả cuối cùng không áp dụng cho các lĩnh vực. Điều này rất quan trọng, vì ngữ nghĩa của finalcác trường rất khác biệt và phải tuân theo các tối ưu hóa trình biên dịch nặng và các hứa hẹn về mô hình bộ nhớ, hãy xem $ 17,5,1 về ngữ nghĩa của các trường cuối cùng.

Ở cấp độ bề mặt finalvà effectively finalcác biến cục bộ thực sự giống hệt nhau. Tuy nhiên, JLS phân biệt rõ ràng giữa hai thứ thực sự có nhiều hiệu ứng trong những tình huống đặc biệt như thế này.

Tiền đề

Từ JLS§4.12.4 về finalcác biến:

Một biến hằng là một finalbiến kiểu nguyên thủy hoặc kiểu String được khởi tạo bằng biểu thức hằng ( §15.29 ). Việc một biến có phải là một biến hằng số hay không có thể có ý nghĩa liên quan đến việc khởi tạo lớp ( §12.4.1 ), khả năng tương thích nhị phân ( §13.1 ), khả năng truy cập lại ( §14.22 ) và phép gán xác định ( §16.1.1 ).

Vì intlà nguyên thủy, biến alà một biến không đổi .

Hơn nữa, từ cùng một chương về effectively final:

Một số biến nhất định không được khai báo là cuối cùng thay vào đó được coi là cuối cùng một cách hiệu quả: ...

Vì vậy, từ cách này là worded, rõ ràng là trong ví dụ khác, alà không được coi là một biến liên tục, vì nó là không chính thức , nhưng chỉ có hiệu quả chính thức.

Hành vi

Bây giờ chúng ta đã có sự phân biệt, chúng ta hãy tìm kiếm những gì đang xảy ra và tại sao đầu ra lại khác nhau.

Bạn đang sử dụng toán tử điều kiện ? :ở đây, vì vậy chúng tôi phải kiểm tra định nghĩa của nó. Từ JLS§15.25 :

Có ba loại biểu thức điều kiện, được phân loại theo biểu thức toán hạng thứ hai và thứ ba: biểu thức điều kiện boolean , biểu thức điều kiện số và biểu thức điều kiện tham chiếu .

Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về một biểu thức điều kiện số , từ JLS§15.25.2 :

Loại biểu thức điều kiện số được xác định như sau:

Và đó là phần mà hai trường hợp được phân loại khác nhau.

hiệu quả cuối cùng

Phiên bản effectively finalphù hợp với quy tắc này:

Mặt khác, thăng hạng số tổng quát ( §5.6 ) được áp dụng cho toán hạng thứ hai và thứ ba, và kiểu của biểu thức điều kiện là kiểu thăng hạng của toán hạng thứ hai và thứ ba.

Đó là hành vi giống như nếu bạn sẽ làm 5 + 'd', tức là int + chardẫn đến kết quả int. Xem JLS§5.6

Quảng cáo số xác định loại quảng cáo của tất cả các biểu thức trong ngữ cảnh số. Kiểu được thăng hạng được chọn sao cho mỗi biểu thức có thể được chuyển đổi thành kiểu được thăng hạng, và trong trường hợp là phép toán số học, phép toán được xác định cho các giá trị của kiểu được thăng hạng. Thứ tự của các biểu thức trong ngữ cảnh số không có ý nghĩa đối với việc quảng bá số. Luật như sau:

[...]

Tiếp theo, chuyển đổi nguyên thủy mở rộng ( §5.1.2 ) và chuyển đổi nguyên thủy thu hẹp ( §5.1.3 ) được áp dụng cho một số biểu thức, theo các quy tắc sau:

Trong ngữ cảnh lựa chọn số, các quy tắc sau sẽ áp dụng:

Nếu bất kỳ biểu thức nào thuộc kiểu intvà không phải là một biểu thức hằng ( §15.29 ), thì kiểu được thăng cấp là intvà các biểu thức khác không thuộc kiểu sẽ inttrải qua chuyển đổi nguyên thủy mở rộng thành int.

Vì vậy, mọi thứ được quảng bá intnhư alà một intđã. Điều đó giải thích đầu ra của 97.

sau cùng

Phiên bản có finalbiến được khớp theo quy tắc này:

Nếu một trong các toán hạng là loại Tnơi Tlà byte, shorthoặc char, và các toán hạng khác là một biểu thức hằng số ( §15.29 ) loại intcó giá trị được biểu diễn trong loại T, sau đó loại các biểu thức điều kiện là T.

Biến cuối cùng alà kiểu intvà một biểu thức hằng số (vì nó là final). Nó có thể đại diện được char, do đó kết quả là loại char. Điều đó kết thúc đầu ra a.

Ví dụ về chuỗi

Ví dụ với đẳng thức chuỗi dựa trên sự khác biệt cốt lõi giống nhau, finalcác biến được coi là biểu thức / biến hằng số, và effectively finalkhông phải.

Trong Java, quá trình xen chuỗi dựa trên các biểu thức hằng, do đó

"a" + "b" + "c" == "abc"

là truetốt (không sử dụng cấu trúc này trong mã thực).

Xem JLS§3.10.5 :

Hơn nữa, một chuỗi ký tự luôn đề cập đến cùng một trường hợp của chuỗi lớp. Điều này là do các ký tự chuỗi - hoặc nói chung hơn , các chuỗi là giá trị của biểu thức hằng ( §15.29 ) - được "thực hiện" để chia sẻ các trường hợp duy nhất, bằng cách sử dụng phương thức String.intern( §12.5 ).

Dễ bị bỏ qua vì nó chủ yếu nói về nghĩa đen, nhưng nó thực sự cũng áp dụng cho các biểu thức hằng.

Một khía cạnh khác là nếu biến được khai báo cuối cùng trong phần thân của phương thức, nó có hành vi khác với biến cuối cùng được truyền dưới dạng tham số.

public void testFinalParameters(final String a, final String b) {
  System.out.println(a + b == "ab");
}

...
testFinalParameters("a", "b"); // Prints false

trong khi

public void testFinalVariable() {
   final String a = "a";
   final String b = "b";
   System.out.println(a + b == "ab");  // Prints true
}

...
testFinalVariable();

nó xảy ra bởi vì trình biên dịch biết rằng việc sử dụng final String a = "a"các abiến sẽ luôn có "a"giá trị để avà "a"có thể được trao đổi không có vấn đề. Ngược lại, nếu akhông được định nghĩa finalhoặc nó được định nghĩa finalnhưng giá trị của nó được gán trong thời gian chạy (như trong ví dụ ở trên với atham số cuối cùng ) thì trình biên dịch không biết gì trước khi sử dụng nó. Vì vậy, việc nối diễn ra trong thời gian chạy và một chuỗi mới được tạo ra, không sử dụng nhóm thực tập.

Về cơ bản hành vi là: nếu trình biên dịch biết rằng một biến là một hằng số có thể sử dụng nó giống như sử dụng hằng số.

Nếu biến không được xác định cuối cùng (hoặc là cuối cùng nhưng giá trị của nó được xác định trong thời gian chạy) thì không có lý do gì để trình biên dịch xử lý nó như một hằng số nếu giá trị của nó bằng một hằng số và giá trị của nó không bao giờ thay đổi.