java - 为什么 array[idx++]+ ="a"在 Java 8 中增加 idx 一次，但在 Java 9 和 10 中增加两次？

Question

对于挑战，a fellow code golfer wrote the following code :

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);
    }
  }
}

When running this code in Java 8, we get the following result:

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 

When running this code in Java 10, we get the following result:

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 

使用 Java 10 的编号完全关闭。那么这里发生了什么？这是 Java 10 中的错误吗？

评论跟进:

• 使用 Java 9 或更高版本(我们在 Java 10 中发现)编译时会出现此问题。在 Java 8 上编译此代码，然后在 Java 9 或任何更高版本(包括 Java 11 早期访问)中运行，可以得到预期的结果。

• 这种代码是非标准的，但根据规范是有效的。被 Kevin Cruijssen 找到在 discussion in a golfing challenge ，因此遇到了奇怪的用例。

• Didier L用这个更小、更易理解的代码简化了问题:

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

  Result when compiled in Java 8:

    evaluated
  

  Result when compiled in Java 9 and 10:

    evaluated
    evaluated
  

• 问题似乎仅限于字符串连接和赋值运算符 (+=)，其左操作数为带有副作用的表达式，例如 array [test()]+="a", array[ix++]+="a", test()[index]+="a" ，或 test().field+="a"。要启用字符串连接，至少一侧必须具有 String 类型。尝试在其他类型或构造上重现此错误。

Answer 1

这是从 JDK 9 开始的 javac 中的一个错误(它对字符串连接进行了一些更改，我怀疑这是问题的一部分)，as confirmed by the javac team under the bug id JDK-8204322 .如果您查看该行的相应字节码:

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

它是:

  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

最后一个 aaload 是数组的实际负载。但是，部分

  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

大致对应于表达式 array[i++%size] (减去实际的加载和存储)，其中存在两次。这是不正确的，正如规范中所说的 jls-15.26.2 :

A compound assignment expression of the form E1 op= E2 is equivalent to E1 = (T) ((E1) op (E2)), where T is the type of E1, except that E1 is evaluated only once.

因此，对于表达式 array[i++%size] += i + "";，array[i++%size] 部分应该只计算一次。但它会被评估两次(一次用于加载，一次用于存储)。

是的，这是一个错误。

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一些更新:

该错误已在 JDK 11 中修复，并已向后移植到 JDK 10(here 和 here)，但未移植到 JDK 9，因为 it no longer receives public updates .

Aleksey Shipilev 在 JBS page 上提到(以及此处评论中的@DidierL):

Workaround: compile with -XDstringConcat=inline

这将恢复为使用 StringBuilder 进行连接，并且没有错误。