方法返回的字符串+字符串与字符串+字符串

Question

今天，在使用String的时候，我遇到了一种我以前不知道的行为。我无法理解内部发生了什么。

    public String returnVal(){
         return "5";
     }
 String s1 = "abcd5";
 String s2 = "abcd"+"5";

 String s3 = "abcd5";
 String s4 = "abcd"+returnVal();

 System.out.println(s1 == s2);
 System.out.println(s1.equals(s2));
 System.out.println(s3 == s4);
 System.out.println(s3.equals(s4));

我的期望是从所有的S.O.P.打印“真”，但是s3 == s4是假的，为什么？

Answer 1

您无意中发现了Java编译器如何优化String的复杂问题。

假设我有这样的程序：

String a = "abc";
String b = "abc";

在这里，编译器可以将a和b初始化为同一个String实例。这就需要a == b和a.equals(b)。

在这里，我们也得到了同样的行为：

String a = "abc";
String b = "ab" + "c";

这是因为"ab" + "c"可以在编译时计算到"abc"，而"abc"又可以与a共享一个实例。

调用函数的表达式不可能使用此技术：

String a = "abc";
String b = "ab" + functionThatReturnsC();

这是因为functionThatReturnsC可能有副作用，无法在编译时解决.

您的returnVal案例很有趣。因为它是常量，所以它可以内联，在这种情况下，可以应用编译时实例共享。编译器实现者似乎决定不支持这一点。

这个问题暴露了Java的一个弱点。由于我们不能覆盖=，程序员不能实现自定义的值类型。因此，您应该始终使用equals或Objects.equals来确保行为一致。

注意，这些优化在编译器之间可能有所不同。

Answer 2

我的期望是从所有的S.O.P.打印“真”，但是s3 == s4是假的，为什么？

编译器可以执行常量表达式内联。这意味着

String s1 = "abcd5";
String s2 = "abcd"+"5";
final String five = "5"; // final reference
String sa = "abcd" + five;

都是相同的(five除外)，编译器可以将所有这些表达式简化为"abcd5"

但是，如果编译器无法优化表达式，则在运行时执行操作，并创建一个新字符串。这个新字符串不是一个常量，它位于字符串文字池中(因为它不是字节码中的文字)。

 String s4 = "abcd" + returnVal(); //  not inlined by the compiler.
 String f5 = "5";  // not a final reference.
 String sb = "abcd" + f5; // evaluated at runtime

它们每次运行时都会创建新的字符串(以及新的StringBuilder和char[])。