Trả về null dưới dạng int được phép với toán tử ternary nhưng không phải là câu lệnh if

Hãy xem mã Java đơn giản trong đoạn mã sau:

public class Main {

    private int temp() {
        return true ? null : 0;
        // No compiler error - the compiler allows a return value of null
        // in a method signature that returns an int.
    }

    private int same() {
        if (true) {
            return null;
            // The same is not possible with if,
            // and causes a compile-time error - incompatible types.
        } else {
            return 0;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main m = new Main();
        System.out.println(m.temp());
        System.out.println(m.same());
    }
}

Trong mã Java đơn giản nhất này, temp()phương thức không gặp lỗi trình biên dịch mặc dù kiểu trả về của hàm là intvà chúng tôi đang cố gắng trả về giá trị null(thông qua câu lệnh return true ? null : 0;). Khi được biên dịch, điều này rõ ràng gây ra ngoại lệ thời gian chạy NullPointerException.

Tuy nhiên, có vẻ như điều tương tự là sai nếu chúng ta biểu diễn toán tử ternary bằng một ifcâu lệnh (như trong same()phương thức), điều này gây ra lỗi thời gian biên dịch! Tại sao?

Trình biên dịch diễn giải nullnhư một tham chiếu null cho một Integer, áp dụng các quy tắc tự động mở hộp / hủy hộp cho toán tử điều kiện (như được mô tả trong Đặc tả ngôn ngữ Java, 15.25 ) và vui vẻ di chuyển. Điều này sẽ tạo ra một NullPointerExceptionthời gian chạy, mà bạn có thể xác nhận bằng cách thử nó.

Tôi nghĩ rằng, trình biên dịch Java diễn giải true ? null : 0như một Integerbiểu thức, có thể được chuyển đổi hoàn toàn thành int, có thể cho NullPointerException.

Đối với trường hợp thứ hai, khái niệm nulllà các đặc biệt loại rỗng see , vì vậy mã return nulltạo ra loại phù hợp.

Trên thực tế, tất cả được giải thích trong Đặc tả ngôn ngữ Java .

Loại biểu thức điều kiện được xác định như sau:

• Nếu các toán hạng thứ hai và thứ ba có cùng loại (có thể là loại null), thì đó là loại của biểu thức điều kiện.

Do đó, "null" trong bạn (true ? null : 0)nhận được một kiểu int và sau đó được tự động chuyển sang Integer.

Hãy thử một cái gì đó như thế này để xác minh điều này (true ? null : null)và bạn sẽ nhận được lỗi trình biên dịch.

Trong trường hợp của ifcâu lệnh, nulltham chiếu không được coi là Integertham chiếu vì nó không tham gia vào một biểu thức buộc nó phải được giải thích như vậy. Do đó, lỗi có thể dễ dàng bắt gặp tại thời gian biên dịch vì rõ ràng đó là lỗi loại .

Đối với toán tử có điều kiện, Đặc tả ngôn ngữ Java §15.25 Toán tử điều kiện có điều kiện ? :Trả lời điều này độc đáo trong các quy tắc về cách áp dụng chuyển đổi loại:

• Nếu các toán hạng thứ hai và thứ ba có cùng loại (có thể là loại null), thì đó là loại của biểu thức điều kiện.
  
  Không áp dụng vì nullkhông int.

---

• 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.
  
  Không áp dụng vì cũng không nullphải intlà booleanhoặc Boolean.

---

• Nếu một trong các toán hạng thứ hai và thứ ba thuộc loại null và loại khác là loại tham chiếu, thì loại biểu thức điều kiện là loại tham chiếu đó.
  
  Không áp dụng vì nullthuộc loại null, nhưng intkhông phải là loại tham chiếu.

---

• Mặt khác, nếu các toán hạng thứ hai và thứ ba có các loại có thể chuyển đổi (§5.1.8) thành các loại số, thì có một số trường hợp: [Khác]
  
  Áp dụng: nullđược coi là có thể chuyển đổi thành loại số và được định nghĩa trong §5.1. Chuyển đổi 8 hộp Unboxing Chuyển đổi để ném a NullPointerException.

Điều đầu tiên cần ghi nhớ là các toán tử ternary Java có "kiểu" và đây là điều mà trình biên dịch sẽ xác định và xem xét bất kể loại thực tế / thực của tham số thứ hai hoặc thứ ba là gì. Tùy thuộc vào một số yếu tố, loại toán tử ternary được xác định theo các cách khác nhau như được minh họa trong Đặc tả ngôn ngữ Java 15,26

Trong câu hỏi trên chúng ta nên xem xét trường hợp cuối cùng:

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).

Đây là trường hợp phức tạp nhất một khi bạn xem xét áp dụng chuyển đổi chụp (§5.1.10) và hầu hết tất cả tại Lub (T1, T2) .

Bằng tiếng Anh đơn giản và sau khi đơn giản hóa cực độ, chúng ta có thể mô tả quá trình tính toán "Siêu lớp chung nhỏ nhất" (vâng, nghĩ về LCM) của các tham số thứ hai và thứ ba. Điều này sẽ cung cấp cho chúng tôi "loại" toán tử ternary. Một lần nữa, những gì tôi vừa nói là một sự đơn giản hóa cực độ (xem xét các lớp thực hiện nhiều giao diện phổ biến).

Ví dụ: nếu bạn thử như sau:

long millis = System.currentTimeMillis();
return(true ? new java.sql.Timestamp(millis) : new java.sql.Time(millis));

Bạn sẽ nhận thấy rằng loại kết quả của biểu thức điều kiện là java.util.Datevì nó là "Siêu lớp chung tối thiểu" cho cặp Timestamp/ Time.

Vì nullcó thể được hộp tự động cho bất cứ thứ gì, "Siêu lớp chung nhỏ nhất" là Integerlớp và đây sẽ là kiểu trả về của biểu thức điều kiện (toán tử ternary) ở trên. Giá trị trả về sau đó sẽ là một con trỏ rỗng loại Integervà đó là giá trị sẽ được trả về bởi toán tử ternary.

Trong thời gian chạy, khi Máy ảo Java bỏ hộp thì Integera NullPointerExceptionbị ném. Điều này xảy ra bởi vì JVM cố gắng gọi hàm null.intValue(), nullkết quả của việc tự động đóng hộp.

Theo ý kiến ​​của tôi (và vì ý kiến ​​của tôi không nằm trong Đặc tả ngôn ngữ Java, nhiều người sẽ thấy nó không đúng), trình biên dịch thực hiện công việc kém trong việc đánh giá biểu thức trong câu hỏi của bạn. Cho rằng bạn đã viết true ? param1 : param2trình biên dịch nên xác định ngay rằng tham số đầu tiên - null- sẽ được trả về và nó sẽ tạo ra lỗi trình biên dịch. Điều này hơi giống với khi bạn viết while(true){} etc...và trình biên dịch phàn nàn về mã bên dưới vòng lặp và gắn cờ với nó Unreachable Statements.

Trường hợp thứ hai của bạn khá đơn giản và câu trả lời này đã quá dài ...;)

ĐIỀU CHỈNH:

Sau một phân tích khác, tôi tin rằng tôi đã sai khi nói rằng một nullgiá trị có thể được đóng hộp / tự động đóng hộp vào bất cứ thứ gì. Nói về lớp Integer, quyền anh rõ ràng bao gồm việc gọi hàm new Integer(...)tạo hoặc có thể Integer.valueOf(int i);(tôi tìm thấy phiên bản này ở đâu đó). Cái trước sẽ ném một NumberFormatException(và điều này không xảy ra) trong khi cái thứ hai sẽ không có ý nghĩa vì intkhông thể null...

Trên thực tế, trong trường hợp đầu tiên, biểu thức có thể được ước tính, vì trình biên dịch biết, nó phải được đánh giá là một Integer, tuy nhiên trong trường hợp thứ hai, loại giá trị trả về ( null) không thể được xác định, do đó không thể biên dịch được. Nếu bạn truyền nó tới Integer, mã sẽ biên dịch.

private int temp() {

    if (true) {
        Integer x = null;
        return x;// since that is fine because of unboxing then the returned value could be null
        //in other words I can say x could be null or new Integer(intValue) or a intValue
    }

    return (true ? null : 0);  //this will be prefectly legal null would be refrence to Integer. The concept is one the returned
    //value can be Integer 
    // then null is accepted to be a variable (-refrence variable-) of Integer
}

Còn cái này thì sao:

public class ConditionalExpressionType {

    public static void main(String[] args) {

        String s = "";
        s += (true ? 1 : "") instanceof Integer;
        System.out.println(s);

        String t = "";
        t += (!true ? 1 : "") instanceof String;
        System.out.println(t);

    }

}

Đầu ra là đúng, đúng.

Màu Eclipse mã 1 trong biểu thức điều kiện là hộp tự động.

Tôi đoán là trình biên dịch đang thấy kiểu trả về của biểu thức là Object.