Dove è implementato `+` per le stringhe nel codice sorgente Java?

Question

String è un caso speciale in Java. È una classe, che posso esaminare nel source code, ma ha anche il proprio operatore infisso +, che sembra essere zucchero sintattico per StringBuilder.

Per esempio,

"Hello " + yourName; 

potrebbe diventare

new StringBuilder().append("Hello ").append(yourName).toString(); 

ci sono gli operatori definiti dall'utente in Java, quindi dove si + specificati per String?

È possibile utilizzare lo stesso meccanismo per creare operatori aggiuntivi, ad esempio per vettori?

Answer 1

+ è implementato in java compilatori. Il compilatore sostituisceString + String con tempo di compilazione costanti o codice StringBuilder. Si noti che questo vale anche per le primitive . Ad esempio, int i=1+2 potrebbe essere sostituito direttamente in int i=3 durante la compilazione stessa.

Answer 2

I compilatori Java hanno l'implementazione per +. Il Javadocs dice:

linguaggio Java fornisce un supporto speciale per la stringa operatore di concatenazione (+), e per la conversione di altri oggetti per stringhe. La concatenazione di stringhe viene implementata tramite la classe StringBuilder (o StringBuffer) e il relativo metodo append. Stringa Le conversioni vengono implementate tramite il metodo toString, definito dall'oggetto e ereditato da tutte le classi in Java. Per ulteriori informazioni su sulla concatenazione di stringhe e sulla conversione, vedere Gosling, Joy, e Steele, The Java Language Specification.

Si può cercare di controllare questo:

public static void main(String[] args) { 
    String s1 = "s1"; 
    String s2 = "s2"; 
    String s3 = s1 + s2; 
    String s4 = new StringBuilder(s1).append(s2).toString(); 
} 

Il codice precedente genera lo stesso bytecode + e quando si utilizza StringBuilder:

L0 
LINENUMBER 23 L0 
LDC "s1" 
ASTORE 1 

L1 
LINENUMBER 24 L1 
LDC "s2" 
ASTORE 2 

// s3 = s1 + s2 

L2 
LINENUMBER 25 L2 

NEW java/lang/StringBuilder 
DUP 
ALOAD 1 
INVOKESTATIC java/lang/String.valueOf(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String; 
INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init>(Ljava/lang/String;)V 
ALOAD 2 
INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 
INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString()Ljava/lang/String; 

ASTORE 3 

// s4 = new StringBuilder(s1).append(s2).toString() 

L3 
LINENUMBER 26 L3 

NEW java/lang/StringBuilder 
DUP 
ALOAD 1 
INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init>(Ljava/lang/String;)V 
ALOAD 2 
INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 
INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString()Ljava/lang/String; 

ASTORE 4 
L4 
LINENUMBER 27 L4 
RETURN 

Answer 3

È possibile controllare con la specifica. Il compilatore ha l'implementazione di esso, non il codice sorgente Java.

Java Language Specification- 15.18.1. String Concatenation Operator +

L'attuazione può scegliere di eseguire la conversione e la concatenazione in un solo passo per evitare di creare e poi rimuovere l'oggetto String intermedio. Per aumentare le prestazioni della concatenazione di stringhe ripetute, un compilatore Java può utilizzare la classe StringBuffer o una tecnica simile per ridurre il numero di oggetti String intermedi creati dalla valutazione di un'espressione.

Mostra la prova che l'implementazione dipende dal compilatore.

Answer 4

Mentre attualmente la maggior parte dei compilatori Java utilizza la catena StringBuilder, non è specificato che dovrebbe essere sempre in questo modo. In particolare c'è un proposal per cambiare drasticamente questo in Java-9 sostituendo con una singola chiamata invokedynamic e introducendo un nuovo metafactory che genererà un appropriato MethodHandle in runtime per eseguire la concatenazione.

Answer 5

Per quanto riguarda la lingua, no, non è estensibile. Questo è un comportamento specifico, nessun'altra classe estende l'operatore +.

Quanto a che non si proceda, cercare string_add (not a real JVM op) nei seguenti file:

• Operator definition

• Code generator

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Quanto al perché, Java è stato supposto per essere semplici, o almeno più semplici di C++ e ab la cosa asica come la manipolazione delle stringhe era obbligatoria. Tuttavia, l'overloading dell'operatore aggiungerebbe complessità.