ทำไมอาร์เรย์ [idx ++] + =“ a” เพิ่ม idx หนึ่งครั้งใน Java 8 แต่เพิ่มเป็นสองเท่าใน Java 9 และ 10

สำหรับความท้าทายนักกอล์ฟรหัสเพื่อน เขียนรหัสต่อไปนี้ :

import java.util.*;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int size = 3;
    String[] array = new String[size];
    Arrays.fill(array, "");
    for(int i = 0; i <= 100; ) {
      array[i++%size] += i + " ";
    }
    for(String element: array) {
      System.out.println(element);
    }
  }
}

เมื่อรันโค้ดนี้ใน Java 8 เราจะได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 
2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 92 95 98 101 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 

เมื่อรันโค้ดนี้ใน Java 10 เราจะได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 

การกำหนดหมายเลขโดยใช้ Java 10 ทั้งหมดเกิดอะไรขึ้นที่นี่ มันเป็นข้อบกพร่องใน Java 10 หรือไม่?

ติดตามจากความคิดเห็น:

• ปัญหาปรากฏขึ้นเมื่อคอมไพล์ด้วย Java 9 หรือใหม่กว่า (เราพบใน Java 10) รวบรวมรหัสนี้บน Java 8 จากนั้นเรียกใช้ใน Java 9 หรือรุ่นที่ใหม่กว่ารวมถึงการเข้าถึง Java 11 ก่อนจะให้ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
• รหัสประเภทนี้ไม่ได้มาตรฐาน แต่ใช้ได้ตามข้อกำหนด มันถูกพบโดยKevin Cruijssenในการอภิปรายในการแข่งขันกอล์ฟดังนั้นพบกรณีการใช้งานแปลก ๆ

• Didier Lพบว่าปัญหาสามารถทำซ้ำได้ด้วยรหัสที่เล็กลงและเข้าใจได้ง่ายขึ้น:

  class Main {
    public static void main(String[] args) {
      String[] array = { "" };
      array[test()] += "a";
    }
    static int test() {
      System.out.println("evaluated");
      return 0;
    }
  }
  

  ผลลัพธ์เมื่อรวบรวมใน Java 8:

  evaluated

  ผลลัพธ์เมื่อคอมไพล์ใน Java 9 และ 10:

  evaluated
  evaluated
  

• ปัญหาที่ดูเหมือนว่าจะถูก จำกัด ให้ concatenation สตริงและผู้ประกอบการที่ได้รับมอบหมาย ( +=) มีการแสดงออกที่มีผลข้างเคียง (s) เป็นตัวถูกดำเนินการทางซ้ายเหมือนในarray[test()]+="a", array[ix++]+="a", หรือtest()[index]+="a" เมื่อต้องการเปิดใช้สตริงอย่างน้อยหนึ่งด้านข้างต้องมีประเภทtest().field+="a" Stringการพยายามทำซ้ำสิ่งนี้ในประเภทอื่นหรือการสร้างล้มเหลว

นี่คือข้อผิดพลาดในการjavacเริ่มต้นจาก JDK 9 (ซึ่งทำให้มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างเกี่ยวกับการ concatenation สตริงซึ่งผมสงสัยว่าเป็นส่วนหนึ่งของปัญหาด้วย) ได้รับการยืนยันจากjavacทีมงานภายใต้ข้อผิดพลาดรหัส JDK-8204322 หากคุณดูที่ bytecode ที่เกี่ยวข้องสำหรับบรรทัด:

array[i++%size] += i + " ";

มันคือ:

  21: aload_2
  22: iload_3
  23: iinc          3, 1
  26: iload_1
  27: irem
  28: aload_2
  29: iload_3
  30: iinc          3, 1
  33: iload_1
  34: irem
  35: aaload
  36: iload_3
  37: invokedynamic #5,  0 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;
  42: aastore

โดยที่สุดท้ายaaloadคือการโหลดจริงจากอาร์เรย์ อย่างไรก็ตามส่วนหนึ่ง

  21: aload_2             // load the array reference
  22: iload_3             // load 'i'
  23: iinc          3, 1  // increment 'i' (doesn't affect the loaded value)
  26: iload_1             // load 'size'
  27: irem                // compute the remainder

ซึ่งประมาณสอดคล้องกับการแสดงออกarray[i++%size](ลบโหลดและเก็บจริง) อยู่ในนั้นสองครั้ง สิ่งนี้ไม่ถูกต้องตามที่ระบุในjls-15.26.2 :

นิพจน์มอบหมายสารประกอบของรูปแบบE1 op= E2เทียบเท่ากับE1 = (T) ((E1) op (E2))ที่Tเป็นประเภทของE1, ยกเว้นว่าE1มีการประเมินเพียงครั้งเดียว

ดังนั้นสำหรับการแสดงออกarray[i++%size] += i + " ";ส่วนที่array[i++%size]ควรประเมินเพียงครั้งเดียว แต่จะถูกประเมินสองครั้ง (หนึ่งครั้งสำหรับการโหลดและอีกครั้งสำหรับการจัดเก็บ)

ใช่แล้วนี่เป็นข้อผิดพลาด

การปรับปรุงบางอย่าง:

ข้อผิดพลาดได้รับการแก้ไขใน JDK 11 และจะมีพอร์ตด้านหลังเป็น JDK 10 (แต่ไม่ใช่ JDK 9 เนื่องจากไม่ได้รับการอัพเดตสาธารณะอีกต่อไป )

Aleksey Shipilev กล่าวถึงในหน้า JBS (และ @DidierL ในความคิดเห็นที่นี่):

วิธีแก้ปัญหา: รวบรวมด้วย -XDstringConcat=inline

ที่จะกลับไปใช้StringBuilderเพื่อทำการต่อข้อมูลและไม่มีข้อผิดพลาด