คลาส String จะแทนที่โอเปอเรเตอร์ + อย่างไร

ทำไมใน Java คุณสามารถเพิ่ม Strings ด้วยตัวดำเนินการ + เมื่อ String เป็นคลาส? ในString.javaรหัสฉันไม่พบการใช้งานสำหรับผู้ประกอบการนี้ แนวคิดนี้ละเมิดการวางวัตถุหรือไม่?

ลองดูนิพจน์ง่าย ๆ ต่อไปนี้ใน Java

int x=15;
String temp="x = "+x;

คอมไพเลอร์แปลง"x = "+x;เป็นStringBuilderภายในและใช้.append(int)เพื่อ "เพิ่ม" จำนวนเต็มสตริง

5.1.11 การแปลงสตริง

ประเภทใด ๆ อาจถูกแปลงเป็นประเภท String โดยการแปลงสตริง

ค่า x ของชนิดดั้งเดิม T ถูกแปลงเป็นค่าอ้างอิงก่อนโดยให้เป็นอาร์กิวเมนต์สำหรับนิพจน์การสร้างอินสแตนซ์คลาสที่เหมาะสม (§15.9):

• ถ้า T เป็นบูลีนให้ใช้บูลีนใหม่ (x)
• ถ้า T เป็นตัวอักษรให้ใช้ตัวละครใหม่ (x)
• ถ้า T เป็นไบต์สั้นหรือ int ให้ใช้จำนวนเต็มใหม่ (x)
• ถ้า T ยาวให้ใช้ Long (x) ใหม่
• ถ้า T คือ float ให้ใช้ Float ใหม่ (x)
• หาก T เป็นสองเท่าให้ใช้ Double ใหม่ (x)

ค่าอ้างอิงนี้จะถูกแปลงเป็นประเภท String โดยการแปลงสตริง

ตอนนี้ต้องพิจารณาเฉพาะค่าอ้างอิงเท่านั้น:

• หากการอ้างอิงเป็นโมฆะมันจะถูกแปลงเป็นสตริง "null" (อักขระ ASCII สี่ตัว n, u, l, l)
• มิฉะนั้นการแปลงจะดำเนินการราวกับว่าโดยการเรียกใช้วิธีการ toString ของวัตถุที่อ้างอิงโดยไม่มีข้อโต้แย้ง; แต่ถ้าผลลัพธ์ของการเรียกใช้เมธอด toString เป็นโมฆะจะใช้สตริง "null" แทน

^{วิธีการ toString ถูกกำหนดโดยวัตถุคลาสดั้งเดิม (§4.3.2) หลายคลาสจะแทนที่มันโดยเฉพาะ Boolean, Character, Integer, Long, Float, Double และ String}

ดู§5.4สำหรับรายละเอียดของบริบทการแปลงสตริง

15.18.1

การปรับให้เหมาะสมของสตริงการต่อข้อมูล: การดำเนินการอาจเลือกที่จะทำการแปลงและการต่อข้อมูลในขั้นตอนเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างแล้วละทิ้งวัตถุสตริงกลาง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการต่อสตริงซ้ำซ้ำคอมไพเลอร์ Java อาจใช้คลาส StringBuffer หรือเทคนิคที่คล้ายกันเพื่อลดจำนวนของวัตถุสตริงกลางที่สร้างขึ้นโดยการประเมินผลของการแสดงออก

สำหรับชนิดดั้งเดิมการใช้งานอาจปรับการสร้างวัตถุห่อหุ้มให้เหมาะสมโดยการแปลงจากชนิดดั้งเดิมเป็นสตริงโดยตรง

เวอร์ชันที่ปรับปรุงแล้วจะไม่ทำการแปลงสตริงแบบเต็มก่อน

นี่เป็นภาพประกอบที่ดีของเวอร์ชันที่ปรับให้เหมาะสมซึ่งคอมไพเลอร์ใช้ถึงแม้ว่าจะไม่มีการแปลงค่าดั้งเดิมซึ่งคุณสามารถเห็นคอมไพเลอร์เปลี่ยนสิ่งต่าง ๆ ให้เป็น StringBuilder ในพื้นหลัง:

http://caprazzi.net/posts/java-bytecode-string-concatenation-and-stringbuilder/

รหัส java นี้:

public static void main(String[] args) {
    String cip = "cip";
    String ciop = "ciop";
    String plus = cip + ciop;
    String build = new StringBuilder(cip).append(ciop).toString();
}

สร้างสิ่งนี้ - ดูว่ารูปแบบการต่อข้อมูลสองแบบนำไปสู่โหมดไบต์เดียวกันมากอย่างไร:

 L0
    LINENUMBER 23 L0
    LDC "cip"
    ASTORE 1
   L1
    LINENUMBER 24 L1
    LDC "ciop"
    ASTORE 2

   // cip + ciop

   L2
    LINENUMBER 25 L2

    NEW java/lang/StringBuilder
    DUP
    ALOAD 1
    INVOKESTATIC java/lang/String.valueOf(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
    INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init>(Ljava/lang/String;)V
    ALOAD 2
    INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString()Ljava/lang/String;

    ASTORE 3

    // new StringBuilder(cip).append(ciop).toString()

   L3
    LINENUMBER 26 L3

    NEW java/lang/StringBuilder
    DUP
    ALOAD 1
    INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init>(Ljava/lang/String;)V
    ALOAD 2
    INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString()Ljava/lang/String;

    ASTORE 4
   L4
    LINENUMBER 27 L4
    RETURN

ดูตัวอย่างด้านบนและวิธีการสร้างรหัสไบต์ตามรหัสแหล่งที่มาในตัวอย่างที่กำหนดคุณจะสามารถสังเกตเห็นว่าคอมไพเลอร์ได้ทำการแปลงข้อความต่อไปนี้ภายใน

cip+ciop; 

เข้าไป

new StringBuilder(cip).append(ciop).toString();

กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวดำเนินการ+ในการต่อสตริงเป็นชวเลขอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับStringBuilderสำนวนverbose ที่มากขึ้น

มันเป็นคุณสมบัติของคอมไพเลอร์ Java ที่ตรวจสอบตัวถูกดำเนินการของ+ผู้ประกอบการ และตามตัวถูกดำเนินการมันสร้างรหัสไบต์:

• สำหรับ String มันสร้างรหัสเพื่อสตริง concat
• สำหรับเบอร์มันสร้างรหัสเพื่อเพิ่มตัวเลข

นี่คือสิ่งที่ Java spec บอก :

ตัวดำเนินการ + และ-เรียกว่าตัวดำเนินการเสริม การเพิ่มการแสดงออก: การเพิ่มการแสดงออกการบวกการแสดงออกและการคูณการแสดงออกการบวกการแสดงออก - การคูณการแสดงออก

ผู้ประกอบการสารเติมแต่งมีความสำคัญเดียวกันและมีความสัมพันธ์ทางด้านซ้าย syntactically (พวกเขากลุ่มจากซ้ายไปขวา) หากชนิดของตัวถูกดำเนินการของตัว+ดำเนินการคือStringการดำเนินการคือการต่อสายอักขระ

มิฉะนั้นชนิดของตัวถูกดำเนินการแต่ละตัวของตัวดำเนิน+การจะต้องเป็นชนิดที่สามารถแปลงได้ (§5.1.8) เป็นชนิดตัวเลขดั้งเดิมหรือเกิดข้อผิดพลาดในการคอมไพล์เวลา

ในทุกกรณีประเภทของตัวถูกดำเนินการของตัวดำเนินการไบนารี-แต่ละประเภทจะต้องเป็นประเภทที่สามารถแปลงได้ (§5.1.8) เป็นประเภทตัวเลขดั้งเดิมหรือเกิดข้อผิดพลาดในการรวบรวมเวลา

String class จะแทนที่โอเปอเรเตอร์ + อย่างไร

มันไม่ได้ คอมไพเลอร์ทำมัน คอมไพเลอร์พูดอย่างหนักเกินตัวดำเนินการ + สำหรับตัวถูกดำเนินการสตริง

ก่อนอื่น (+) ถูกโหลดมากเกินไปจะไม่ถูกเขียนทับ

ภาษา Java จัดเตรียมการสนับสนุนพิเศษสำหรับตัวดำเนินการต่อสตริง (+) ซึ่งโอเวอร์โหลดสำหรับวัตถุ Java Strings

1. ถ้าตัวถูกดำเนินการทางด้านซ้ายมือเป็นสตริงมันจะทำงานเป็นการต่อข้อมูล

2. ถ้าตัวถูกดำเนินการทางด้านซ้ายมือเป็นจำนวนเต็มมันจะทำงานเป็นตัวดำเนินการเพิ่มเติม

ภาษา Java จัดเตรียมการสนับสนุนพิเศษสำหรับตัวดำเนินการต่อสตริง (+) และสำหรับการแปลงวัตถุอื่นเป็นสตริง การต่อข้อมูลสตริงจะดำเนินการผ่านคลาสStringBuilder(หรือStringBuffer) และappendวิธีการ

ความหมายของ+โอเปอเรเตอร์เมื่อใช้กับStringถูกกำหนดโดยภาษาตามที่ทุกคนเขียนไว้แล้ว เนื่องจากคุณดูเหมือนจะไม่พบสิ่งที่น่าเชื่อถือเพียงพอให้พิจารณาสิ่งนี้:

Ints, floats และ doubles ทั้งหมดมีการแทนเลขฐานสองที่แตกต่างกัน, และดังนั้นการเพิ่มสอง ints เป็นการดำเนินการที่แตกต่างกัน, ในแง่ของการจัดการบิต, มากกว่าการเพิ่มสอง float: สำหรับ ints คุณสามารถเพิ่มทีละบิต, สำหรับการลอยคุณต้องจัดการกับ mantissas และ exponents แยกต่างหาก

ตามหลักการแล้ว "การเพิ่ม" ขึ้นอยู่กับลักษณะของวัตถุที่ถูก "เพิ่ม" Java กำหนดไว้สำหรับ Strings รวมถึง ints และ float (longs, doubles, ... )

+ผู้ประกอบการมักจะถูกแทนที่ด้วยStringBuilderที่รวบรวมเวลา ตรวจสอบคำตอบนี้สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนั้น