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Javaでfinalとして宣言されている文字列を==と比較する

Javaの文字列について簡単な質問があります。次の単純なコードのセグメントは、2つの文字列を連結し、それらを_==_と比較するだけです。

_String str1="str";
String str2="ing";
String concat=str1+str2;

System.out.println(concat=="string");
_

比較式_concat=="string"_は、明らかなようにfalseを返します(equals()と_==_の違いを理解しています)。


これらの2つの文字列がfinalのように宣言されている場合、

_final String str1="str";
final String str2="ing";
String concat=str1+str2;

System.out.println(concat=="string");
_

比較式_concat=="string"_は、この場合はtrueを返します。 finalが違いを生むのはなぜですか?インターンプールで何かをする必要がありますか、それとも私はただ惑わされていますか?

215
Tiny

Stringimmutable)変数をfinalとして宣言し、コンパイル時の定数式で初期化すると、次のようにもなります。コンパイル時の定数式。その値は、使用されるコンパイラによってインライン化されます。したがって、2番目のコード例では、値をインライン化した後、コンパイラーによって文字列の連結が次のように変換されます。

String concat = "str" + "ing";  // which then becomes `String concat = "string";`

文字列リテラルはinternedであるため、"string"と比較するとtrueになります。

JLS§4.12.4-final変数

プリミティブ型またはString型、つまりfinalであり、コンパイル時の定数式(§15.28)で初期化された変数は、constant variable

また、 JLS§15.28-定数式:

タイプStringのコンパイル時定数式は、メソッド String#intern()を使用して、一意のインスタンスを共有するために、常に "interned"です。


これは、String変数がfinalではない最初のコード例には当てはまりません。したがって、これらはコンパイル時の定数式ではありません。そこにある連結操作は実行時まで遅延されるため、新しいStringオブジェクトが作成されます。これを確認するには、両方のコードのバイトコードを比較します。

最初のコード例(non -final version)は、次のバイトコードにコンパイルされます。

  Code:
   0:   ldc     #2; //String str
   2:   astore_1
   3:   ldc     #3; //String ing
   5:   astore_2
   6:   new     #4; //class Java/lang/StringBuilder
   9:   dup
   10:  invokespecial   #5; //Method Java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   13:  aload_1
   14:  invokevirtual   #6; //Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   17:  aload_2
   18:  invokevirtual   #6; //Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   21:  invokevirtual   #7; //Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
   24:  astore_3
   25:  getstatic       #8; //Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   28:  aload_3
   29:  ldc     #9; //String string
   31:  if_acmpne       38
   34:  iconst_1
   35:  goto    39
   38:  iconst_0
   39:  invokevirtual   #10; //Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
   42:  return

明らかにstringを2つの別々の変数に格納し、StringBuilderを使用して連結操作を実行しています。

一方、2番目のコード例final version)は次のようになります。

  Code:
   0:   ldc     #2; //String string
   2:   astore_3
   3:   getstatic       #3; //Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   6:   aload_3
   7:   ldc     #2; //String string
   9:   if_acmpne       16
   12:  iconst_1
   13:  goto    17
   16:  iconst_0
   17:  invokevirtual   #4; //Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
   20:  return

そのため、最終変数を直接インライン化して、コンパイル時にString stringを作成します。これは、ステップ0ldc操作によってロードされます。次に、ステップ7ldc操作によって2番目の文字列リテラルがロードされます。実行時に新しいStringオブジェクトを作成する必要はありません。文字列はコンパイル時にすでに知られており、インターンされます。

230
Rohit Jain

私の研究によれば、すべての_final String_はJavaにインターンされています。ブログ投稿の1つから:

したがって、==または!=を使用して2つの文字列を本当に比較する必要がある場合は、比較する前にString.intern()メソッドを呼び出してください。それ以外の場合、文字列の比較には常にString.equals(String)を使用してください。

したがって、String.intern()を呼び出すと、_==_演算子を使用して2つの文字列を比較できます。ただし、ここではString.intern()は必要ありません。なぜなら、Java _final String_は内部的にインターンされているからです。

詳細情報 ==演算子を使用した文字列比較 および String.intern() メソッドのJavadocを参照できます。

詳細については、こちらも参照してください Stackoverflow post.

31
Pradeep Simha

このメソッドを見てみると

public void noFinal() {
    String str1 = "str";
    String str2 = "ing";
    String concat = str1 + str2;

    System.out.println(concat == "string");
}

public void withFinal() {
    final String str1 = "str";
    final String str2 = "ing";
    String concat = str1 + str2;

    System.out.println(concat == "string");
}

javap -c ClassWithTheseMethodsバージョンでデコンパイルされます

  public void noFinal();
    Code:
       0: ldc           #15                 // String str
       2: astore_1      
       3: ldc           #17                 // String ing
       5: astore_2      
       6: new           #19                 // class Java/lang/StringBuilder
       9: dup           
      10: aload_1       
      11: invokestatic  #21                 // Method Java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
      14: invokespecial #27                 // Method Java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
      17: aload_2       
      18: invokevirtual #30                 // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      21: invokevirtual #34                 // Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      ...

そして

  public void withFinal();
    Code:
       0: ldc           #15                 // String str
       2: astore_1      
       3: ldc           #17                 // String ing
       5: astore_2      
       6: ldc           #44                 // String string
       8: astore_3      
       ...

そのため、文字列が最終的なものではない場合、コンパイラはStringBuilderを使用してstr1str2を連結する必要があります。

String concat=str1+str2;

にコンパイルされます

String concat = new StringBuilder(str1).append(str2).toString();

つまり、concatは実行時に作成されるため、文字列プールからは取得されません。


また、文字列が最終的なものである場合、コンパイラはStringBuilderを使用する代わりに、それらが変更されないことを想定できます。

String concat = str1 + str2;

に変更できます

String concat = "str" + "ing";

に連結

String concat = "string";

つまり、concateは文字列プールに収容されたスティングリテラルになり、ifステートメントでそのプールの同じ文字列リテラルと比較されます。

21
Pshemo

スタックおよび文字列制御プールの概念 enter image description here

14
pnathan

finalの例のバイトコードを見てみましょう

Compiled from "Main.Java"
public class Main {
  public Main();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method Java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(Java.lang.String[]) throws Java.lang.Exception;
    Code:
       0: ldc           #2                  // String string
       2: astore_3
       3: getstatic     #3                  // Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       6: aload_3
       7: ldc           #2                  // String string
       9: if_acmpne     16
      12: iconst_1
      13: goto          17
      16: iconst_0
      17: invokevirtual #4                  // Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
      20: return
}

0:および2:で、String"string"が(定数プールから)スタックにプッシュされ、ローカル変数concatに直接格納されます。コンパイラーは、コンパイル時にString"string"自体を作成(連結)していると推測できます。

final以外のバイトコード

Compiled from "Main2.Java"
public class Main2 {
  public Main2();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method Java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(Java.lang.String[]) throws Java.lang.Exception;
    Code:
       0: ldc           #2                  // String str
       2: astore_1
       3: ldc           #3                  // String ing
       5: astore_2
       6: new           #4                  // class Java/lang/StringBuilder
       9: dup
      10: invokespecial #5                  // Method Java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      13: aload_1
      14: invokevirtual #6                  // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
      17: aload_2
      18: invokevirtual #6                  // Method Java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Stri
ngBuilder;
      21: invokevirtual #7                  // Method Java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      24: astore_3
      25: getstatic     #8                  // Field Java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      28: aload_3
      29: ldc           #9                  // String string
      31: if_acmpne     38
      34: iconst_1
      35: goto          39
      38: iconst_0
      39: invokevirtual #10                 // Method Java/io/PrintStream.println:(Z)V
      42: return
}

ここには、実行時にStringと連結する必要のある2つのStringBuilder定数、"str""ing"があります。

ただし、Javaの文字列リテラル表記を使用して作成する場合、intern()メソッドを自動的に呼び出して、そのオブジェクトを文字列プールに配置します(プールに存在しない場合)。

Finalが違いを生むのはなぜですか?

コンパイラは、最終変数が変更されないことを知っています。これらの最終変数を追加すると、str1 + str2式の出力も変更されることはないので、最終的にコンパイラは上記の2つの最終変数の出力後にinterメソッドを呼び出します。非最終変数コンパイラの場合、インターンメソッドを呼び出さないでください。

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Premraj