从原理上分析 i = i++ 与 i = ++i
# 从原理上分析 i = i++ 与 i = ++i
# 1 前置知识
i = i++ 与 i = ++i 与 k = i + ++i * i++的运算涉及局部变量表和操作数栈。
- 自增、自减少操作都是直接修改变量的值，其实是在局部变量中完成，不经过操作数栈。
- 赋值=，最后计算。
- 赋值之前，临时的结果都是存储在操作数栈中。
- 实际的运算顺序看运算符的优先级。
# 2 i++与++i
对于这样一段代码：
int i = 1;
i++;
1
2
2
或
int i = 1;
++i;
1
2
2
字节码文件均为
iconst_1 // 将立即数 1 压栈
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置
iinc 1 1 // 将局部变量表索引为1位置的值，加上1。
1
2
3
2
3
字节码前两行对应int i = 1;，第三行对应自增操作，从中可以看出赋值操作需要操作数栈，而自增操作不需要操作数栈。
也就是说i++与++i在单独使用的时候是没有任何区别的，只有在配合=赋值符号的时候才会有区别。
# 3 i = i++ 与 i = ++i
对于下面两端代码：
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
i = i++;
System.out.println(i); // 输出：1
}
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5
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
i = ++i;
System.out.println(i); // 输出：2
}
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5
再次查看字节码：
对于i = i++;
iconst_1
istore_1
iload_1 <--
iinc 1 1 <--
istore_1
1
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5
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3
4
5
对于i = ++i;
iconst_1
istore_1
iinc 1 1 <--
iload_1 <--
istore_1
1
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2
3
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5
📖 可以看出只有第三行和第四行代码的顺序不同，这两行表示什么意思，为什么他们的不同导致最后的结果不同呢？下面看看注解。
📌 对于i = i++;
// 下面两行对应java代码 int i = 1
iconst_1 // 将立即数 1 压栈
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置
// 下面三行代码对应java代码 i = i++
iload_1 // 局部变量表 1 位置 -> 操作数栈顶，此时操作数栈顶为1
iinc 1 1 // 将局部变量表索引为1位置的值，加上1，也就是数值从1变成2
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置，也就是用操作数栈顶的1将局部变量表中的2覆盖掉，此时局部变量表表 1 位置的值为1.
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具体过程如下：
📌 对于i = ++i;
// 下面两行对应java代码 int i = 1
iconst_1 // 将立即数 1 压栈
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置
// 下面三行代码对应java代码 i = ++i
iinc 1 1 // 局部变量表 1 位置的值 +1，也就是数值从1变成2
iload_1 // 局部变量表 1 位置 -> 操作栈顶，此时操作数栈顶为2
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置，也就是用操作数栈顶的2将局部变量表中的2覆盖
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具体过程如下：
# 4 k = i + ++i * i++
下面思考一下这个问题：
public static void main(String[] args) {
int i = 2;
int k = i + ++i * i++;
System.out.println(i);
System.out.println(k);
}
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💡 首先要知道 $2 + 3 \times 5$ 是如何计算的。
1 将2压入栈 2 将3压入栈 3 将5压入栈 4 弹出3和5 5 计算 $3 \times 5$，将15压入栈 6 弹出2和15 7 计算 $2 + 15$，将17压入栈
int k = i + ++i * i++;与上面的计算过程一样。
🔎 从字节码角度看看
iconst_2 // 将立即数 2 压栈
istore_1 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 1 位置，现在局部变量表 1 的位置的数值为2，也就是i=2
iload_1 // 局部变量表 1 位置 -> 操作栈顶，此时操作数栈顶为2
iinc 1, 1 // 局部变量表 1 的位置的数值加1，变成3
iload_1 // 局部变量表 1 位置 -> 操作栈顶，此时操作数栈顶为3，此时栈中元素有 (2, 3)
iload_1 // 局部变量表 1 位置 -> 操作栈顶，此时操作数栈顶为3 ，此时栈中元素有 (2, 3, 3)
iinc 1, 1 // 局部变量表 1 的位置的数值加1，变成4
imul // 取出栈顶的两个元素相乘，结果再放回栈顶，此时栈中元素有 (2, 9)
iadd // 取出栈顶的两个元素相加，结果再放回栈顶，此时栈中元素有 (11)
istore_2 // 操作数栈顶 -> 局部变量表 2 位置，现在局部变量表 2 的位置的数值为11，也就是k=11
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所以上面这行代码允许之后的结果：
public static void main(String[] args) {
int i = 2;
int k = i + ++i * i++;
System.out.println(i); // 输出：4
System.out.println(k); // 输出：11
}
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上次更新: 2023/08/20, 21:21:52