Question

我已经阅读了answer关于将Scala代码转换为Java代码的问题。它说：

我认为从scala转换回标准java是不可能的，因为Scala做了一些相当低级别的字节码操作。我90％确定他们做了一些无法完全转换回普通Java代码的东西。

那么Scala语句或代码可以生成无法转换为java的字节码？

P.S。我通常同意这个答案，但想要一个具体的例子用于学习目的。

Answer 1

答案实际上取决于您想要尝试转换代码的难度。

由于Java和Scala都是完整的，因此任何一个程序都可以简单地转换为另一个程序，但这并不是真正有趣或有用。

您真正想要的是将结果转换为可读的惯用代码。从这个角度来看，即使Java代码也不能自动转换为Java，因为编译会丢失信息（尽管与C相比相对较少），并且机器在编写人类可读代码方面不如人类好。

如果您有Java和Scala专家，他们可能会用Java重写您的Scala代码库，最终会得到合理惯用的Java代码。但它不像Scala那样可读，因为Scala是一种旨在改进Java的语言。 Scala尝试从Java中删除疣并提供强大的高级编程功能，无需使用所有经典的Java样板。因此，Java等效代码库将不具备可读性。

从这个角度来看，答案是“Scala中没有Java的任何功能”。

Answer 2

Scala的嵌套块没有Java等价物。

Scala中的嵌套块（取自this question）：

def apply(x: Boolean) = new Tuple2(null, {
  while (x) { }
  null
})

生成字节码

 0: new           #12                 // class scala/Tuple2
 3: dup           
 4: aconst_null   
 5: iload_1       
 6: ifne          5
 9: aconst_null   
10: invokespecial #16                 // Method scala/Tuple2."<init>":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)V
13: areturn

在指令0处，一个未初始化的对象被推入堆栈，然后在指令10处初始化。在这两个点之间有一个向后跳跃从6到5.这实际上揭示了OpenJDK字节码验证器中的一个错误，因为它拒绝了这个尽管JVM规范可以接受它，但代码仍然可以接受。这可能是通过测试得出的，因为这个字节码不能从Java生成。

在Java中，嵌套块不是计算值的表达式，那么最接近的Java等价物将是

public Tuple2 apply(boolean x){
  while(x){}
  return new Tuple2(null,null);
}

哪个会编译成类似于

的东西

 0: iload_1
 1: ifne          0
 3: new           #12                 // class scala/Tuple2
 6: dup
 7: aconst_null
 8: dup
 9: invokespecial #16                 // Method scala/Tuple2."<init>":(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)V
12: areturn

请注意，在向后跳转时，堆栈上没有未初始化的对象。（N.B.字节码是手写的，不执行！）

来自Li，White和Singer的

This paper显示了JVM语言的差异，包括它们编译的字节码。它发现在字节码的N-gram分析中，在Java 执行的字节码中找不到Scala执行的<4> 5克的58.5％。这并不是说Java 不能生成这些字节码，而是它们不存在于Java语料库中。

Answer 3

正如您所指出的，Scala最终会编译为JVM字节码。来自JVM指令集的明显指令是 goto ， goto 。

Scala编译器可能使用goto 作为实例来优化循环或尾递归方法。在这种情况下，在Java中你必须模仿goto的行为。

正如锑的暗示，图灵完整语言至少可以模仿另一种图灵完整语言。然而，由此产生的程序可能是重量级的，并且不是最理想的。

作为最后一点，反编译器可能有所帮助。我不熟悉反编译器的内在函数，但我认为它们非常依赖于模式。我的意思是，例如，Java源模式f（x）编译为字节码模式f'（x），因此有很多努力和经验，有些设法将Bytecode f'（y）反编译为Java源f（y）

但是，我还没有听说过Scala反编译器（可能有人在研究它）。

[编辑]关于模仿goto：

的行为，我原来的意思

我在循环中记住了switch/case语句，并且cdshines在循环中使用标记的break/continue显示了另一种方式（尽管我相信使用“被忽视和谴责”功能不是标准）。

在其中任何一种情况下，为了跳回到先前的指令，需要一个惯用的Java循环（for/while/do-while）（任何其他建议？）。无限循环使其易于实现，条件循环需要更多工作，但我认为这是可行的。

此外，goto不限于循环。为了向前跳，Java需要其他结构。

一个反例：在C中，有一些限制，但你不必经历这么长的时间，因为有goto指令。

作为相关主题，如果您对Scala中的非惯用跳转感兴趣， c.f。 this old Q&A of mine。我的观点是，不仅Scala编译器可能以一种在Java中不自然的方式发出goto，而且开发人员可以在Scala宏的帮助下对其进行严格控制。

LabelDef：标记的表达式。在语言语法中不可表达，但是由编译器生成以模拟while / do-while循环，以及模式匹配器。在我过去的测试中，它也可以用于前向跳转。在Scala Internals中，开发人员写了关于删除LabelDef的内容，但我不知道他们是否以及何时会这样做。

因此，是的，您可以在Java中重现goto的行为，但由于这样做的复杂性，这不是我所谓的标准 Java，恕我直言。也许我的措辞不正确，但在我看来，通过复杂手段复制基本行为是对这种行为的“模仿”。

干杯。

Answer 4

这实际上取决于你如何定义那么Scala语句或代码可以产生哪些字节码无法转换为java？。

最终，一些scala功能由存储元信息的名为ScalaSignature（scala签名）的后盾支持。从2.10开始，它可以被视为 secret api ，它被scala反射机制（与java反射完全不同）抽象出来。文档很少，但你可以查看这个pdf to get the details（从那时起可能会有重大变化）。除非你是后备字节码操作工具，否则无法在原生java中生成相同的结构。

在一个更放松的意义上，有一些宏和implicts只与scalac交互，并且在java中没有直接模拟。是的，您可以编写java代码，与scalac生成的结果相同，但是您无法编写将直接编译的动态指令。

Answer 5

我碰巧使用了大量的字节代码，而且我曾经wrote a summary的字节代码功能通过编写Java代码无法重现。但是，所有这些不存在的特性都是组成字节代码指令的惯例。在Java 8中，any existing opcode被Java类文件格式使用。这并不奇怪，因为Java语言驱动Java字节代码格式的演变。一个例外可能是为了更好地支持JVM上的动态语言而引入的INVOKEDYNAMIC指令，但即使这条指令也在Java 8中用于实现lambda表达式。因此，可能存在不是由 javac 编译器生成的字节代码指令的组合/顺序，但是没有仅由另一种JVM语言使用的特定指令。

在我在摘要中命名的字节代码feautes中，我最明显地说抛出未声明的已检查异常而不捕获它们是Scala支持的功能，而不是Java支持的功能。否则，我会说 scalac 没有 javac 所不知道的低级字节码操作。根据我的经验，大多数Scala类也可以用Java明确编写。

Answer 6

我认为没有这样的代码。 AFAIK只有一个java无法生成的jvm指令 - invoke_dynamic。此指令适用于动态语言，而scala是静态类型语言，这意味着它也无法生成它。因此，可以将scala代码转换为java代码，并且可能是不可读的java代码。

什么scala语句或代码可以生成一个无法转换为java的字节码？

6 个答案: