Java:pre-postfix运算符优先级
关于Java中的运算符优先级,我有两个类似的问题。
第一:
int X = 10; System.out.println(X++ * ++X * X++); //it prints 1440
根据Oracle教程 :
postfix(expr ++,expr–)运算符的优先级高于prefix(++ expr, – expr)
所以,我想评估顺序:
1) first postfix operator: X++ 1.a) X++ "replaced" by 10 1.b) X incremented by one: 10+1=11 At this step it should look like: System.out.println(10 * ++X * X++), X = 11; 2) second POSTfix operator: X++ 2.a) X++ "replaced" by 11 2.b) X incremented by one: 11+1=12 At this step it should look like: System.out.println(10 * ++X * 11), X = 12; 3) prefix operator: ++X 3.a) X incremented by one: 12+1=13 3.b) ++X "replaced" by 13 At this step it should look like: System.out.println(10 * 13 * 11), X = 13; 4) evaluating 10*13 = 130, 130*11 = 1430.
但Java似乎忽略了PRE / POST排序并将它们放在一个层面上。 所以真正的顺序:
X++ -> ++X -> X++
是什么导致答案是(10 * 12 * 12)= 1440。
第二个:
这个问题的例子:
int a=1, b=2; a = b + a++;
接受答案的一部分:“在分配时, ++
已经将a
的值增加到2
(因为优先级),所以=
覆盖递增的值。”
好的,让我们一步一步看:
1) replacing "b" with 2 2) replacing "a++" with 1 3) incrementing "a" by 1 -> at this point a==2 4) evaluating 2+1 = 3 5) overwriting incremented value of "a" with 3
似乎一切都很好。 但是让我们对该代码做一点改动(将“=”替换为“+ =”)
a += b + a++;
步骤1-4应与上述相同。 所以,在第4步之后,我们有类似的东西:
a += 3;
其中a==2
然后我想:好的, a = 2+3
,所以a
应该是5
。 但答案只有4
我真的很困惑。 我已经花了几个小时但仍然无法理解我错在哪里。
PS我知道,我不应该在实际应用中使用这种“风格”。 我只想了解我的想法有什么问题。
混淆源于操作数从左到右评估的事实。 在对操作员优先级/操作顺序给予任何关注之前,首先完成此操作 。
此行为在JLS 15.7.2中指定。 在操作之前评估操作数
所以X++ * ++X * X++
首先被评估为10 * 12 * 12
,正如你所看到的那样产生1440。
为了说服自己,请考虑以下事项:
X = 10; System.out.println(X++ * ++X); X = 10; System.out.println(++X * X++);
如果首先完成X++
,那么++X
秒,然后乘法,两者都应该打印相同的数字。
但他们没有:
X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120 X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121
那么这有什么意义呢? 好吧,如果我们意识到操作数从左到右进行评估,那么它就非常有意义了。
X = 10; System.out.println(X++ * ++X); // 120 (10 * 12) X = 10; System.out.println(++X * X++); // 121 (11 * 11)
第一行看起来像
X++ * ++X 10 (X=11) * (X=12) 12 10 * 12 = 120
第二个
++X * X++ (X=11) 11 * 11 (X=12) 11 * 11 = 121
那么为什么表中的前缀和后缀增量/减量运算符呢?
确实,在乘法之前必须执行递增和递减。 但这说的是:
Y = A * B++ // Should be interpreted as Y = A * (B++) // and not Y = (A * B)++
就像
Y = A + B * C // Should be interpreted as Y = A + (B * C) // and not Y = (A + B) * C
仍然是操作数的评估顺序从左到右发生。
如果你还没有被定罪:
考虑以下程序:
class Test { public static int a(){ System.out.println("a"); return 2; } public static int b(){ System.out.println("b"); return 3; } public static int c(){ System.out.println("c"); return 4; } public static void main(String[] args) { System.out.println(a() + b() * c()); // Lets make it even more explicit System.out.println(a() + (b() * c())); } }
如果在需要时对参数进行评估 ,则b
或c
首先出现,然后是另一个,最后a
。 但是,该方案输出:
一个 b C 14 一个 b C 14
因为,无论它们在等式中需要和使用的顺序如何,它们仍然从左到右进行评估 。
有用的阅读:
- Java中评估顺序的规则是什么?
- Java中的a + = a ++ * a ++ * a ++。 如何评估?
- 附录A:Java中的运算符优先级
之所以1440是因为
-
x设置为10,即第一项为FIXED(整体等式10 *)
-
x现在增加1,x = 11
-
x现在预先递增1 x = 12和第二项FIXED(整体等式10 * 12 *)
-
现在x设置为12,第三项设置为FIXED(整体等式10 * 12 * 12)
-
x现在是增量,但在这种情况下不用于评估,
简而言之,当变量出现时,术语是固定的,在这种情况下是X.
第二种情况:我不确定,但我想可以打破,
-
a=b+a
-
a++
我认为正在发生的事情。
简而言之,
优先级就像准备通过括号括起来计算表达式。 考虑每对括号作为单独的操作,从左到右进行评估。
例如,如果i=2
那么i+i++
在优先级之后变为i+(i++)
并且评估为2+2 = 4
。 但是, i+++i
变为(i++)+i
并且评估为2+3 = 5
。
与i+(i=5)
相同,其评估为2+5 = 7
。
事实上,后缀运算符的优先级高于前缀运算符。 例如, i+++++i
变为((i++)++)+i
在优先级之后产生编译错误(第二个后缀运算符需要一个变量来操作但是找到一个值!)。 如果后缀和前缀运算符都具有相同的优先级,则表达式将变为(i++)+(++i)
并且计算结果为2+4 = 6
。
如果需要更多解释,可以编译并运行以下代码并检查输出中打印的示例。
public class TestPrecedence { public static void main(String[] str) { int i = 0; System.out.println("\n"); i = 2; System.out.println("i = " + i + "\n"); i = 2; System.out.println("i++ = " + i++ + "\n"); i = 2; System.out.println("++i = " + ++i + "\n"); i = 2; System.out.println("i++i = (i++)i TestPrecedence.java:8: error: ')' expected\n"+ " i++i\n"+ " ^\n"); i = 2; System.out.println("i+-i = i+(-i) = " + (i+-i) + "\n"); i = 2; System.out.println("++i++ = ++(i++) TestPrecedence.java:12: error: unexpected type\n"+ " ++i++ \n"+ " ^\n"+ " required: variable\n"+ " found: value\n"); i = 2; System.out.println("i+++++i = ((i++)++)+i TestPrecedence.java:17: error: unexpected type\n"+ " i+++++i\n"+ " ^\n"+ " required: variable\n"+ " found: value\n"); i = 2; System.out.println("i++ + ++i = " + (i++ + ++i) + "\n"); i = 2; System.out.println("i+(i=3) = " + (i+(i=3)) + " evaluates left to right\n"); i = 2; System.out.println("i+i++ precedence yields i+(i++) evaluates to 2+2 = " + (i+i++) + "\n"); i = 2; System.out.println("i+++i precedence yields (i++)+i evaluates to 2+3 = " + (i+++i) + "\n"); System.out.println("\n"); } }
对于第二个 – >
int a=1, b=2; a += b + a++;
编译器会将其转换为
a = a + b + a++;
然后应用你的逻辑,你会发现a为4的原因。
第一步
1) first postfix operator: X++ 1.a) X++ "replaced" by 10 1.b) X incremented by one: 10+1=11 At this step it should look like: System.out.println(10 * ++X * X++), X = 11; 2) prefix operator: ++X 2.a) X "replaced" by 11 2.b) X incremented by one: 11+1=12 At this step it should look like: System.out.println(10 * 12 * X++), X = 12; 3) second POSTfix operator: X++ 3.a) X "replaced" by 12 3.b) X incremented by one: 12+1=13 At this step it should look like: System.out.println(10 * 12 * 12), X = 13;
这打印10 * 12 * 12 = 1440
这是第一步的字节码
1. bipush 10 2. istore_0 3. getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream; 4. iload_0 5. iinc 0 1 6. iinc 0 1 7. iload_0 8. imul 9. iload_0 10. iinc 0 1 11. imul 12. invokevirtual java/io/PrintStream/println(I)V 13. return
这样做如下:
1. Push 10 to the stack 2. Pop 10 from the stack to X variable 3. Push X variable value (10) to the stack 5. Increment local variable X (11) 6. Increment local variable X (12) 7. Push X variable value (12) to the stack 8. Multiply top and subtop (10*12) Now Top = 120 9. Push X variable value (12) to the stack 10. Increment local variable X (13) 11. Multiply top and subtop (120*12) Now Top = 1440
注意,在将X推入堆栈之后,完成最后一次增量(10.)