在Java中使用i++時(shí)需要注意哪些問(wèn)題

本篇文章為大家展示了在Java中使用i++時(shí)需要注意哪些問(wèn)題，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

字節(jié)碼

• Java字節(jié)碼對(duì)于虛擬機(jī)，就好像匯編語(yǔ)言對(duì)于計(jì)算機(jī)，屬于基本執(zhí)行指令。
• 虛擬機(jī)的指令由一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的、代表著某種特定操作含義的數(shù)字（稱為操作碼，Opcode）以及跟隨其后的零至多個(gè)代表此操作所需參數(shù)（稱為操作數(shù)，Operands）而構(gòu)成。由于Java虛擬機(jī)采用面向操作數(shù)棧而不是寄存器的結(jié)構(gòu)，所以大多數(shù)的指令都不包含操作數(shù)，只有一個(gè)操作碼。

局部變量表

局部變量表：Local Variables，被稱之為局部變量數(shù)組或本地變量表

定義為一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)組，主要用于存儲(chǔ)方法參數(shù)和定義在方法體內(nèi)的局部變量，這些數(shù)據(jù)類型包括各類基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象引用（reference），以及returnAddress類型。

由于局部變量表是建立在線程的棧上，是線程的私有數(shù)據(jù)，因此不存在數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。

局部變量表所需的容量大小是在編譯期確定下來(lái)的，并保存在方法的Code屬性的maximum local variables數(shù)據(jù)項(xiàng)中。在方法運(yùn)行期間是不會(huì)改變局部變量表的大小的。

操作數(shù)棧

操作數(shù)棧：Operand Stack ，使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的。

每一個(gè)獨(dú)立的棧幀除了包含局部變量表以外，還包含一個(gè)后進(jìn)先出（Last - In - First -Out）的 操作數(shù)棧，也可以稱之為 表達(dá)式棧（Expression Stack）

操作數(shù)棧，在方法執(zhí)行過(guò)程中，根據(jù)字節(jié)碼指令，往棧中寫入數(shù)據(jù)或提取數(shù)據(jù)，即入棧（push）和 出棧（pop）

• 某些字節(jié)碼指令將值壓入操作數(shù)棧，其余的字節(jié)碼指令將操作數(shù)取出棧。使用它們后再把結(jié)果壓入棧
• 比如：執(zhí)行復(fù)制、交換、求和等操作
• 操作數(shù)棧，主要用于保存計(jì)算過(guò)程的中間結(jié)果，同時(shí)作為計(jì)算過(guò)程中變量臨時(shí)的存儲(chǔ)空間。
   

接下來(lái)就是本文的正式內(nèi)容，首先，我們先給出兩個(gè)結(jié)論：

• i++與++i在不同情況下可能會(huì)有不同的結(jié)論；
• 實(shí)例變量/類變量的i++并不是一個(gè)原子性的操作。
   

首先我們看一下i++與++i的解析：

當(dāng)i++或者++i沒(méi)有涉及到其他操作時(shí)，兩者是沒(méi)有區(qū)別的。

// i++
public void method1(){
 int i = 10;
 i++;
}
// ++i
public void method2(){
 int i = 10;
 ++i;
}

對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼指令操作為：

// method1
0 bipush 10 // 將10這個(gè)整數(shù)壓入操作數(shù)棧
2 istore_1	// 將操作數(shù)棧棧頂元素保存到局部變量表中索引為1處
3 iinc 1 by 1 // 局部變量表中索引為1處的元素，也就是i進(jìn)行自增(這一步是在局部變量表上直接進(jìn)行的，與操作數(shù)棧無(wú)關(guān))
6 return // 方法返回

// method2
0 bipush 10
2 istore_1
3 iinc 1 by 1 // ++i
6 return

其中關(guān)于給出的具體字節(jié)碼細(xì)節(jié)以及棧幀中操作數(shù)棧、局部變量表在本文開頭給出了一些簡(jiǎn)介，具體內(nèi)容不展開描述，讀者可翻閱與之有關(guān)的資料。

通過(guò)反編譯可以看出，i++與++i的字節(jié)碼在沒(méi)有和其他操作組合時(shí)，字節(jié)碼是完全相同的。

當(dāng)i++或者++i涉及到其他操作時(shí)，兩者的字節(jié)碼會(huì)有一些改變。

public void method7(){
  int i = 10;
  int a = i++;

  int j = 20;
  int b = ++j;
 }

對(duì)應(yīng)的的字節(jié)碼指令：

 0 bipush 10
 2 istore_1	
 3 iload_1		// i++先從局部變量表中讀取i到操作數(shù)棧
 4 iinc 1 by 1	// i直接在局部變量表上進(jìn)行自增
 7 istore_2		// 將操作數(shù)棧上讀取到的i的值賦值給a，也就是10
 8 bipush 20
10 istore_3
11 iinc 3 by 1	// ++j則先在局部變量表上進(jìn)行自增
14 iload_3		// 再?gòu)木植孔兞勘碇凶x取j到操作數(shù)棧
15 istore 4		// 將操作數(shù)棧上讀取到的j的值賦值給b，也就是21
17 returns

通過(guò)反編譯可以看出，i++與++i的字節(jié)碼在沒(méi)有和其他操作組合時(shí)，i++是先取值再自增，而++i是先自增再取值。

還有一個(gè)關(guān)于i=i++的解析：

public void method8(){
  int i = 10;
  i = i++;
  System.out.println(i);//10
 }

對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼指令：

 0 bipush 10
 2 istore_1
 3 iload_1		// 從局部變量表中讀取i到操作數(shù)棧
 4 iinc 1 by 1	// i直接在局部變量表上進(jìn)行自增，此時(shí)i = 11
 7 istore_1		// 將之前操作數(shù)棧上讀取到的i的值賦值給i，之前自增的值被覆蓋了，i = 10
 8 getstatic #2 <java/lang/System.out>
11 iload_1
12 invokevirtual #5 <java/io/PrintStream.println>
15 return

然后看一下實(shí)例變量i++這行代碼的對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼

首先我們定義一個(gè)類

/**
 * @author XiaoLe
 * @create 2020-12-04 21:15
 * @description
 */
public class Test {
 private int i = 0;
 public void test(){
  i++；
 }
}

通過(guò)反編譯查看test方法中的字節(jié)碼：

 0 aload_0	
 1 dup
 2 getfield #2 <day001/Test.i> // 獲取到Test的i變量的值
 5 iconst_1	// 將int類型常量1壓入棧
 6 iadd	// 棧頂兩個(gè)元素相加后返回值入棧
 7 putfield #2 <day001/Test.i>
10 return

可以看到，i++這行代碼被拆分為三個(gè)字節(jié)碼，所以在一些并發(fā)情況下，i++如果不做同步處理，就可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)非一致性。

上述內(nèi)容就是在Java中使用i++時(shí)需要注意哪些問(wèn)題，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。