Question

根据JLS，对数组访问表达式的运行时评估的行为如下：

首先，对数组引用表达式进行求值。如果这评估突然完成，然后数组访问完成由于相同的原因而突然出现，而索引表达式不是已评估。
否则，将评估索引表达式。如果这评估突然完成，然后数组访问完成出于同样的原因突然发生。
否则，如果数组的值参考表达式为null，则抛出NullPointerException。

因此该代码将打印：java.lang.NullPointerException，index = 2

class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        int index = 1;
        try {
            nada()[index = 2]++;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e + ", index=" + index);
        }
    }

    static int[] nada() {
        return null;
    }
}

问题是：出于什么原因，我们需要首先计算index = 2表达式，而不仅仅是在数组引用被评估为null时抛出NullPointerException吗？或者换句话说-为什么顺序1,2,3而不是1,3,2？

Answer 1

数组访问表达式具有两个子表达式：

数组访问表达式包含两个子表达式，数组引用表达式（在左括号之前）和索引表达式（在括号内）。

为了评估表达式，在数组访问表达式本身之前先评估两个子表达式。

在评估了两个子表达式之后

nada()[index = 2]++;

成为

null[2]++;

现在仅对表达式求值并抛出NullPointerException。

这与Java中大多数表达式的求值一致（我能想到的唯一反例是&&和||之类的短路运算符。）

例如，如果您进行以下方法调用：

firstMethod().secondMethod(i = 2);

首先，您评估firstMethod()和i = 2，直到NullPointerException评估为firstMethod()后，您才抛出null。

Answer 2

这是因为在生成的字节码中没有显式的null检查。

nada()[index = 2]++;

转换为以下字节码：

// evaluate the array reference expression
  INVOKESTATIC Test3.nada ()[I
// evaluate the index expression
  ICONST_2
  DUP
  ISTORE 1
// access the array
// if the array reference expression was null, the IALOAD operation will throw a null pointer exception
  DUP2
  IALOAD
  ICONST_1
  IADD
  IASTORE

Answer 3

基本字节码操作是（对于int[]）

ALOAD array_address
ILOAD index
IALOAD array_element_retrieval

IALOAD执行空指针检查。实际上，代码要复杂一些：

计算数组地址
计算索引
IALOAD

所以答案是：预期要访问数组时，在加载数组地址后需要进行额外检查操作。

通过直接实现的行为。

Answer 4

该决定可能部分取决于性能。

为了知道不需要index = 2，我们必须首先评估nada()，然后检查它是否为空。然后，我们将基于此条件的结果进行分支，并决定是否评估数组索引表达式。

通过一个额外的操作，每个完全有效的数组索引表达式都会变慢，只是为了节省代码-总是会抛出异常的代码-不必评估一个表达式。

这是一种乐观的方法，在大多数情况下效果更好。

为什么在检查数组引用表达式是否为null之前先评估Java数组索引表达式？

4 个答案: