Javaの文字列について簡単な質問があります。次の単純なコードのセグメントは、2つの文字列を連結し、それらを_==
_と比較するだけです。
_String str1="str";
String str2="ing";
String concat=str1+str2;
System.out.println(concat=="string");
_
比較式_concat=="string"
_は、明らかなようにfalse
を返します(equals()
と_==
_の違いを理解しています)。
これらの2つの文字列がfinal
のように宣言されている場合、
_final String str1="str";
final String str2="ing";
String concat=str1+str2;
System.out.println(concat=="string");
_
比較式_concat=="string"
_は、この場合はtrue
を返します。 final
が違いを生むのはなぜですか?インターンプールで何かをする必要がありますか、それとも私はただ惑わされていますか?
String
(immutable)変数をfinal
として宣言し、コンパイル時の定数式で初期化すると、次のようにもなります。コンパイル時の定数式。その値は、使用されるコンパイラによってインライン化されます。したがって、2番目のコード例では、値をインライン化した後、コンパイラーによって文字列の連結が次のように変換されます。
String concat = "str" + "ing"; // which then becomes `String concat = "string";`
文字列リテラルはinternedであるため、"string"
と比較するとtrue
になります。
プリミティブ型または
String
型、つまりfinal
であり、コンパイル時の定数式(§15.28)で初期化された変数は、constant variable。
また、 JLS§15.28-定数式:
タイプ
String
のコンパイル時定数式は、メソッドString#intern()
を使用して、一意のインスタンスを共有するために、常に "interned"です。 。
これは、String
変数がfinal
ではない最初のコード例には当てはまりません。したがって、これらはコンパイル時の定数式ではありません。そこにある連結操作は実行時まで遅延されるため、新しいString
オブジェクトが作成されます。これを確認するには、両方のコードのバイトコードを比較します。
最初のコード例(non -final
version)は、次のバイトコードにコンパイルされます。
Code:
0: ldc #2; //String str
2: astore_1
3: ldc #3; //String ing
5: astore_2
6: new #4; //class Java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #5; //Method Java/lang/StringBuilder."<init>":()V
13: aload_1
14: invokevirtual #6; //Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
17: aload_2
18: invokevirtual #6; //Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
21: invokevirtual #7; //Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
24: astore_3
25: getstatic #8; //Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
28: aload_3
29: ldc #9; //String string
31: if_acmpne 38
34: iconst_1
35: goto 39
38: iconst_0
39: invokevirtual #10; //Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
42: return
明らかにstr
とing
を2つの別々の変数に格納し、StringBuilder
を使用して連結操作を実行しています。
一方、2番目のコード例(final
version)は次のようになります。
Code:
0: ldc #2; //String string
2: astore_3
3: getstatic #3; //Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_3
7: ldc #2; //String string
9: if_acmpne 16
12: iconst_1
13: goto 17
16: iconst_0
17: invokevirtual #4; //Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
20: return
そのため、最終変数を直接インライン化して、コンパイル時にString string
を作成します。これは、ステップ0
のldc
操作によってロードされます。次に、ステップ7
のldc
操作によって2番目の文字列リテラルがロードされます。実行時に新しいString
オブジェクトを作成する必要はありません。文字列はコンパイル時にすでに知られており、インターンされます。
私の研究によれば、すべての_final String
_はJavaにインターンされています。ブログ投稿の1つから:
したがって、==または!=を使用して2つの文字列を本当に比較する必要がある場合は、比較する前にString.intern()メソッドを呼び出してください。それ以外の場合、文字列の比較には常にString.equals(String)を使用してください。
したがって、String.intern()
を呼び出すと、_==
_演算子を使用して2つの文字列を比較できます。ただし、ここではString.intern()
は必要ありません。なぜなら、Java _final String
_は内部的にインターンされているからです。
詳細情報 ==演算子を使用した文字列比較 および String.intern() メソッドのJavadocを参照できます。
詳細については、こちらも参照してください Stackoverflow post.
このメソッドを見てみると
public void noFinal() {
String str1 = "str";
String str2 = "ing";
String concat = str1 + str2;
System.out.println(concat == "string");
}
public void withFinal() {
final String str1 = "str";
final String str2 = "ing";
String concat = str1 + str2;
System.out.println(concat == "string");
}
javap -c ClassWithTheseMethods
バージョンでデコンパイルされます
public void noFinal();
Code:
0: ldc #15 // String str
2: astore_1
3: ldc #17 // String ing
5: astore_2
6: new #19 // class Java/lang/StringBuilder
9: dup
10: aload_1
11: invokestatic #21 // Method Java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
14: invokespecial #27 // Method Java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
17: aload_2
18: invokevirtual #30 // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
21: invokevirtual #34 // Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
...
そして
public void withFinal();
Code:
0: ldc #15 // String str
2: astore_1
3: ldc #17 // String ing
5: astore_2
6: ldc #44 // String string
8: astore_3
...
そのため、文字列が最終的なものではない場合、コンパイラはStringBuilder
を使用してstr1
とstr2
を連結する必要があります。
String concat=str1+str2;
にコンパイルされます
String concat = new StringBuilder(str1).append(str2).toString();
つまり、concat
は実行時に作成されるため、文字列プールからは取得されません。
また、文字列が最終的なものである場合、コンパイラはStringBuilder
を使用する代わりに、それらが変更されないことを想定できます。
String concat = str1 + str2;
に変更できます
String concat = "str" + "ing";
に連結
String concat = "string";
つまり、concate
は文字列プールに収容されたスティングリテラルになり、if
ステートメントでそのプールの同じ文字列リテラルと比較されます。
スタックおよび文字列制御プールの概念
final
の例のバイトコードを見てみましょう
Compiled from "Main.Java"
public class Main {
public Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method Java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(Java.lang.String[]) throws Java.lang.Exception;
Code:
0: ldc #2 // String string
2: astore_3
3: getstatic #3 // Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_3
7: ldc #2 // String string
9: if_acmpne 16
12: iconst_1
13: goto 17
16: iconst_0
17: invokevirtual #4 // Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
20: return
}
0:
および2:
で、String
"string"
が(定数プールから)スタックにプッシュされ、ローカル変数concat
に直接格納されます。コンパイラーは、コンパイル時にString
"string"
自体を作成(連結)していると推測できます。
final
以外のバイトコード
Compiled from "Main2.Java"
public class Main2 {
public Main2();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method Java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(Java.lang.String[]) throws Java.lang.Exception;
Code:
0: ldc #2 // String str
2: astore_1
3: ldc #3 // String ing
5: astore_2
6: new #4 // class Java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #5 // Method Java/lang/StringBuilder."<init>":()V
13: aload_1
14: invokevirtual #6 // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
17: aload_2
18: invokevirtual #6 // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
21: invokevirtual #7 // Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
24: astore_3
25: getstatic #8 // Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
28: aload_3
29: ldc #9 // String string
31: if_acmpne 38
34: iconst_1
35: goto 39
38: iconst_0
39: invokevirtual #10 // Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
42: return
}
ここには、実行時にString
と連結する必要のある2つのStringBuilder
定数、"str"
と"ing"
があります。
ただし、Javaの文字列リテラル表記を使用して作成する場合、intern()メソッドを自動的に呼び出して、そのオブジェクトを文字列プールに配置します(プールに存在しない場合)。
Finalが違いを生むのはなぜですか?
コンパイラは、最終変数が変更されないことを知っています。これらの最終変数を追加すると、str1 + str2
式の出力も変更されることはないので、最終的にコンパイラは上記の2つの最終変数の出力後にinterメソッドを呼び出します。非最終変数コンパイラの場合、インターンメソッドを呼び出さないでください。