Stringがクラスであるのに、なぜJavaで+演算子を使用してStringを追加できるのですか?コードでは、String.java
この演算子の実装は見つかりませんでした。この概念はオブジェクト指向に違反していますか?
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Javaで次の簡単な式を見てみましょう
int x=15;
String temp="x = "+x;
コンパイラは内部で変換"x = "+x;
し、整数を文字列に「追加」するために使用します。StringBuilder
.append(int)
文字列変換により、任意の型を文字列型に変換できます。
プリミティブ型Tの値xは、適切なクラスインスタンス作成式(§15.9)の引数として指定するかのように、最初に参照値に変換されます。
- Tがブール値の場合は、new Boolean(x)を使用します。
- Tがcharの場合は、new Character(x)を使用します。
- Tがbyte、short、またはintの場合は、new Integer(x)を使用します。
- Tが長い場合は、new Long(x)を使用します。
- Tがfloatの場合は、new Float(x)を使用します。
- Tがdoubleの場合は、new Double(x)を使用します。
次に、この参照値は、文字列変換によって文字列型に変換されます。
ここで、考慮する必要があるのは参照値のみです。
- 参照がnullの場合、文字列「null」(4つのASCII文字n、u、l、l)に変換されます。
- それ以外の場合、変換は、引数なしで参照されるオブジェクトのtoStringメソッドを呼び出すかのように実行されます。ただし、toStringメソッドを呼び出した結果がnullの場合は、代わりに文字列「null」が使用されます。
toStringメソッドは、原始クラスObject(§4.3.2)によって定義されます。多くのクラス、特にBoolean、Character、Integer、Long、Float、Double、およびStringがそれをオーバーライドします。
文字列変換コンテキストの詳細については、§5.4を参照してください。
文字列連結の最適化: 実装では、中間の文字列オブジェクトの作成と破棄を回避するために、変換と連結を1つのステップで実行することを選択できます。繰り返される文字列連結のパフォーマンスを向上させるために、JavaコンパイラはStringBufferクラスまたは同様の手法を使用して、式の評価によって作成される中間Stringオブジェクトの数を減らすことができます。
プリミティブ型の場合、実装は、プリミティブ型から文字列に直接変換することにより、ラッパーオブジェクトの作成を最適化することもできます。
最適化されたバージョンは、実際には最初に完全にラップされた文字列変換を実行しません。
これは、プリミティブの変換がなくても、コンパイラーが使用する最適化されたバージョンの良い例です。ここでは、コンパイラーがバックグラウンドでStringBuilderに変更するのを見ることができます。
http://caprazzi.net/posts/java-bytecode-string-concatenation-and-stringbuilder/
このJavaコード:
public static void main(String[] args) {
String cip = "cip";
String ciop = "ciop";
String plus = cip + ciop;
String build = new StringBuilder(cip).append(ciop).toString();
}
これを生成します-2つの連結スタイルがどのようにまったく同じバイトコードにつながるかを確認してください:
L0
LINENUMBER 23 L0
LDC "cip"
ASTORE 1
L1
LINENUMBER 24 L1
LDC "ciop"
ASTORE 2
// cip + ciop
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
// new StringBuilder(cip).append(ciop).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
上記の例と、特定の例のソースコードに基づくバイトコードがどのように生成されるかを見ると、コンパイラが次のステートメントを内部的に変換したことがわかります。
cip+ciop;
の中へ
new StringBuilder(cip).append(ciop).toString();
言い換えると、+
文字列連結の演算子は、事実上、より冗長なStringBuilder
イディオムの省略形です。
演算子のオペランドをチェックするJavaコンパイラ機能です+
。そして、オペランドに基づいてバイトコードを生成します。
- 文字列の場合、文字列を連結するコードを生成します
- 数値の場合、数値を追加するコードを生成します。
これはJava仕様が言っていることです:
演算子+および
-
は加法演算子と呼ばれます。AdditiveExpression:MultiplicativeExpression AdditiveExpression + MultiplicativeExpression AdditiveExpression-MultiplicativeExpression加法演算子は同じ優先順位を持ち、構文的に左結合性です(左から右にグループ化されます)。演算子のいずれかのオペランドの型が、の場合、操作は文字列連結です。
+
String
それ以外の場合、演算子の各オペランドの
+
型は、プリミティブ数値型に変換可能な型(§5.1.8)である必要があります。そうでない場合、コンパイル時エラーが発生します。いずれの場合も、二項演算子の各オペランドの
-
型は、プリミティブ数値型(§5.1.8)に変換可能な型である必要があります。そうでない場合、コンパイル時エラーが発生します。
Stringクラスは+演算子をどのようにオーバーライドしますか?
そうではありません。コンパイラがそれを行います。厳密に言えば、コンパイラは文字列オペランドの+演算子をオーバーロードします。
まず第一に、(+)はオーバーライドされずにオーバーロードされます
Java言語は、Java文字列オブジェクトに対してオーバーロードされた文字列連結演算子(+)の特別なサポートを提供します。
左側のオペランドが文字列の場合、連結として機能します。
左側のオペランドが整数の場合、加算演算子として機能します
Java言語は、文字列連結演算子(+)および他のオブジェクトの文字列への変換を特別にサポートします。StringBuilder
文字列の連結は、 (またはStringBuffer
)クラスとそのappend
メソッドを介して実装されます。
+
誰もがすでに書いているように、適用されたときの演算子の意味はString
言語によって定義されます。これは十分に説得力があるとは思えないので、次のことを考慮してください。
ints、float、およびdoubleはすべて異なるバイナリ表現を持っているため、2つのintを追加することは、2つのfloatを追加することとは、ビット操作の点で異なる操作です。フロートの場合、仮数と指数を別々に処理する必要があります。
したがって、原則として、「追加」は「追加」されるオブジェクトの性質に依存します。Javaは、文字列だけでなく、intとfloat(longs、doubles、...)に対しても定義します。
演算子は通常、コンパイル時にに+
置き換えられます。その問題の詳細については、StringBuilder
この回答を確認してください。