随笔47 编译器优化
以以下代码为例:
1 public class StringDemo{ 2 private static final String MESSAGE="taobao"; 3 public static void main(String [] args) { 4 String a ="tao"+"bao"; 5 String b="tao"; 6 String c="bao"; 7 System.out.println(a==MESSAGE); 8 System.out.println((b+c)==MESSAGE); 9 } 10 }
MESSAGE 成员变量及其指向的字符串常量肯定都是在栈内存里的,变量 a 运算完也是指向一个字符串“ taobao ”啊?是不是同一个呢?这涉及到编译器优化问题。对于字符串常量的相加,在编译时直接将字符串合并,而不是等到运行时再合并。也就是说
String a = "tao" + "bao" ;和String a = "taobao" ;编译出的字节码是一样的。所以等到运行时,根据上面说的栈内存是数据共享原则,a和MESSAGE指向的是同一个字符串。
而对于后面的(b+c)又是什么情况呢?b+c只能等到运行时才能判定是什么字符串,编译器不会优化,想想这也是有道理的,编译器怕你对b的值改变,所以编译器不会优化。运行时b+c计算出来的"taobao"和栈内存里已经有的"taobao"是一个吗?不是。b+c计算出来的"taobao"应该是放在堆内存中的String对象。这可以通过System. out .println( (b+c)== MESSAGE );的结果为false来证明这一点。如果计算出来的b+c也是在栈内存,那结果应该是true。Java对String的相加是通过StringBuffer实现的,先构造一个StringBuffer里面存放”tao”,然后调用append()方法追加”bao”,然后将值为”taobao”的StringBuffer转化成String对象。StringBuffer对象在堆内存中,那转换成的String对象理所应当的也是在堆内存中。
下面改造一下这个语句System. out .println( (b+c).intern()== MESSAGE );结果是true, intern() 方法会先检查 String 池 ( 或者说成栈内存 ) 中是否存在相同的字符串常量,如果有就返回。所以 intern()返回的就是MESSAGE指向的"taobao"。再把变量b和c的定义改一下,
final String b = "tao" ;
final String c = "bao" ;
System. out .println( (b+c)== MESSAGE );
现在b和c不可能再次赋值了,所以编译器将b+c编译成了”taobao”。因此,这时的结果是true。
在字符串相加中,只要有一个是非final类型的变量,编译器就不会优化,因为这样的变量可能发生改变,所以编译器不可能将这样的变量替换成常量。例如将变量b的final去掉,结果又变成了false。这也就意味着会用到StringBuffer对象,计算的结果在堆内存中。
如果对指向堆内存中的对象的String变量调用intern()会怎么样呢?实际上这个问题已经说过了,(b+c).intern(),b+c的结果就是在堆内存中。对于指向栈内存中字符串常量的变量调用intern()返回的还是它自己,没有多大意义。它会根据堆内存中对象的值,去查找String池中是否有相同的字符串,如果有就将变量指向这个string池中的变量。
String a = "tao"+"bao";
String b = new String("taobao");
System.out.println(a==MESSAGE); //true
System.out.println(b==MESSAGE); //false
b = b.intern();
System.out.println(b==MESSAGE); //true
System. out .println(a==a.intern()); //true