บูลีนตัวดำเนินการตามเงื่อนไขและการทำกล่องอัตโนมัติ

ทำไมถึงโยน NullPointerException

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? returnsNull() : false; // NPE on this line.
    System.out.println(b);
}

public static Boolean returnsNull() {
    return null;
}

ในขณะที่สิ่งนี้ไม่

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? null : false;
    System.out.println(b); // null
}

?

วิธีแก้ปัญหาคือการแทนที่falseโดยBoolean.FALSEเพื่อหลีกเลี่ยงnullการbooleanแกะกล่อง - ซึ่งเป็นไปไม่ได้ แต่นั่นไม่ใช่คำถาม คำถามคือทำไม ? มีการอ้างอิงใน JLS ที่ยืนยันพฤติกรรมนี้โดยเฉพาะในกรณีที่ 2 หรือไม่?

ความแตกต่างคือประเภทที่ชัดเจนของreturnsNull()วิธีการมีผลต่อการพิมพ์แบบคงที่ของนิพจน์ในเวลาคอมไพล์:

E1: `true ? returnsNull() : false` - boolean (auto-unboxing 2nd operand to boolean)

E2: `true ? null : false` - Boolean (autoboxing of 3rd operand to Boolean)

ดูข้อกำหนดภาษา Java ส่วน15.25 ตัวดำเนินการตามเงื่อนไข? :

• สำหรับ E1, ประเภทของตัวถูกดำเนินการ 2 และ 3 ที่มีBooleanและbooleanตามลำดับดังนั้นข้อนี้มีผลบังคับใช้:

  หากตัวถูกดำเนินการที่สองและสามเป็นประเภทบูลีนและอีกประเภทหนึ่งเป็นประเภทบูลีนประเภทของนิพจน์เงื่อนไขจะเป็นบูลีน

  เนื่องจากประเภทของนิพจน์คือbooleanตัวถูกดำเนินการที่ 2 จึงต้องถูกบังคับให้booleanเป็น คอมไพเลอร์แทรกรหัสอัตโนมัติ unboxing เพื่อตัวถูกดำเนินการ 2 (ค่าตอบแทนของreturnsNull()) booleanที่จะทำให้มันพิมพ์ แน่นอนว่านี่เป็นสาเหตุของ NPE จากการnullส่งคืนเมื่อรันไทม์

• สำหรับ E2 ประเภทของตัวถูกดำเนินการที่ 2 และ 3 คือ<special null type>(ไม่ใช่Booleanใน E1!) และbooleanตามลำดับดังนั้นจึงไม่มีการใช้ประโยคการพิมพ์ที่เฉพาะเจาะจง ( go read 'em! ) ดังนั้นจึงใช้อนุประโยคสุดท้าย "อย่างอื่น":

  มิฉะนั้นตัวถูกดำเนินการที่สองและสามจะเป็นประเภท S1 และ S2 ตามลำดับ ให้ T1 เป็นประเภทที่เกิดจากการใช้การแปลงมวยเป็น S1 และให้ T2 เป็นประเภทที่เป็นผลมาจากการใช้การแปลงมวยเป็น S2 ประเภทของนิพจน์เงื่อนไขเป็นผลมาจากการใช้การแปลงการดักจับ (§5.1.10) กับ lub (T1, T2) (§15.12.2.7)

  • S1 == <special null type>(ดู§4.1 )
  • S2 == boolean
  • T1 == box (S1) == <special null type>(ดูรายการสุดท้ายในรายการการแปลงชกมวยใน §5.1.7 )
  • T2 == กล่อง (S2) == `บูลีน
  • หลับ (T1, T2) == Boolean

  ดังนั้นประเภทของการแสดงออกเงื่อนไขเป็นBooleanและถูกดำเนินการที่ 3 Booleanจะต้องถูกบังคับให้ คอมไพเลอร์แทรกรหัสมวยอัตโนมัติสำหรับตัวถูกดำเนินการที่ 3 ( false) ตัวถูกดำเนินการที่ 2 ไม่จำเป็นต้องมีการแกะกล่องอัตโนมัติเช่นเดียวกับในE1ดังนั้นจึงไม่มีการยกเลิกการทำกล่อง NPE โดยอัตโนมัติเมื่อnullถูกส่งคืน

คำถามนี้ต้องการการวิเคราะห์ประเภทเดียวกัน:

ตัวดำเนินการเงื่อนไข Java?: ชนิดผลลัพธ์

เส้น:

    Boolean b = true ? returnsNull() : false;

ถูกเปลี่ยนภายในเป็น:

    Boolean b = true ? returnsNull().booleanValue() : false; 

เพื่อทำการแกะกล่อง ดังนั้น: null.booleanValue()จะให้ NPE

นี่เป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดที่สำคัญเมื่อใช้ autoboxing พฤติกรรมนี้ได้รับการบันทึกไว้ใน5.1.8 JLS

แก้ไข: ฉันเชื่อว่าการแกะกล่องเกิดจากตัวดำเนินการที่สามเป็นประเภทบูลีนเช่น (เพิ่มการแสดงโดยนัย):

   Boolean b = (Boolean) true ? true : false; 

จากข้อกำหนดภาษา Java ส่วน 15.25 :

• หากตัวถูกดำเนินการที่สองและสามเป็นประเภทบูลีนและอีกประเภทหนึ่งเป็นประเภทบูลีนประเภทของนิพจน์เงื่อนไขจะเป็นบูลีน

ดังนั้นตัวอย่างแรกพยายามที่จะเรียกBoolean.booleanValue()เพื่อแปลงBooleanไปbooleanตามกฎข้อแรก

ในกรณีที่สองตัวถูกดำเนินการตัวแรกเป็นประเภท null เมื่อตัวดำเนินการที่สองไม่ใช่ประเภทการอ้างอิงดังนั้นจึงใช้การแปลงกล่องอัตโนมัติ:

• มิฉะนั้นตัวถูกดำเนินการที่สองและสามจะเป็นประเภท S1 และ S2 ตามลำดับ ให้ T1 เป็นประเภทที่เกิดจากการใช้การแปลงมวยเป็น S1 และให้ T2 เป็นประเภทที่เป็นผลมาจากการใช้การแปลงมวยเป็น S2 ประเภทของนิพจน์เงื่อนไขเป็นผลมาจากการใช้การแปลงการดักจับ (§5.1.10) กับ lub (T1, T2) (§15.12.2.7)

เราสามารถเห็นปัญหานี้ได้จากรหัสไบต์ ที่บรรทัดที่ 3 ของรหัสไบต์หลักของ3: invokevirtual #3 // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Zมวยบูลีนของค่าว่างinvokevirtualเมธอดjava.lang.Boolean.booleanValueมันจะโยน NPE แน่นอน

    public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
      descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=2, locals=2, args_size=1
           0: invokestatic  #2                  // Method returnsNull:()Ljava/lang/Boolean;
           3: invokevirtual #3                  // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Z
           6: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Boolean.valueOf:(Z)Ljava/lang/Boolean;
           9: astore_1
          10: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
          13: aload_1
          14: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
          17: return
        LineNumberTable:
          line 3: 0
          line 4: 10
          line 5: 17
      Exceptions:
        throws java.lang.Exception

    public static java.lang.Boolean returnsNull();
      descriptor: ()Ljava/lang/Boolean;
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=1, locals=0, args_size=0
           0: aconst_null
           1: areturn
        LineNumberTable:
          line 8: 0