true or false?

2023-05-11 17:36:30 true false

有同学在星球问了这样一个问题。

代码是这样的：

public class Main {
    private static final Main instance = new Main();
    private boolean b = a;
    private static  boolean a = initA();

    private static boolean c = a;

    private static boolean initA() {
        return true;
    }

    private static boolean getC() {
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(instance.b + " " + getC());
    }
}

后的输出结果你以为是 true true，其实是 false true。

GPT 表示对于这个问题，他确实无法理解。。。

为了看这个问题的结果，可以反编译看下，执行命令：

javac Main.java
javap -c Main

得到反编译的字节码结果，结果包含 3 个部分：

  1. 1. public com.aixiaoxian.orm.Main() 调用无参构造函数

  2. 2. public static void main(java.lang.String[]); main 方法

  3. 3. static{} 静态代码

看静态代码部分赋值，13、16 、19，可以很明显的发现 c 和 a 的值都是 true。

然后再看 8 和 6，取值是索引 13 的位置，并没有初始化，所以值应该默认是 false。

Compiled from "Main.java"
public class com.aixiaoxian.orm.Main {
  public com.aixiaoxian.orm.Main();
    Code:
       : aload_0 //将当前对象的引用（this）压入操作数栈。
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V 调用构造函数
       4: aload_0 // 再次将当前对象的引用（this）压入操作数栈。
       5: getstatic     #7                  // Field a:Z //获取静态变量a的值，并将其压入操作数栈中。
       8: putfield      #13                 // Field b:Z // 将操作数栈顶的值赋给成员变量b。
      11: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       : getstatic     #19                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 获取System.out静态变量
       3: getstatic     #25                 // Field instance:Lcom/aixiaoxian/orm/Main; 获取Main类的静态变量instance
       6: getfield      #13                 // Field b:Z 将instance对象的成员变量b的值（布尔型）压入操作数栈 
       9: invokestatic  #29                 // Method getC:()Z 调用getC()方法
      12: invokedynamic #33,               // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(ZZ)Ljava/lang/String; 动态调用makeConcatWithConstants()方法
      17: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 调用PrintStream.println()方法
      20: return

  static {};
    Code:
       : new           #8                  // class com/aixiaoxian/orm/Main 创建Main类的新实例
       3: dup： //复制对象引用，将新实例的引用压入操作数栈
       4: invokespecial #43                 // Method "<init>":()V 调用Main类的构造方法
       7: putstatic     #25                 // Field instance:Lcom/aixiaoxian/orm/Main; 给instance静态变量赋值，将栈顶元素存储在instance中
      10: invokestatic  #44                 // Method initA:()Z 调用initA()方法
      13: putstatic     #7                  // Field a:Z 给a静态变量赋值
      16: getstatic     #7                  // Field a:Z 获取a静态变量的值，将其压入操作数栈。
      19: putstatic     #16                 // Field c:Z 给c静态变量赋值，将栈顶元素（即a的值）存储在c中。
      22: return
}

那么问题是为什么 b 在初始化的时候为什么没有把 a 的值赋给他呢？

看这个问题我们先复习一下 new 对象的过程。

当虚拟机遇见new关键字时候，实现判断当前类是否已经加载，如果类没有加载，首先执行类的加载机制，加载完成后再为对象分配空间、初始化等。

  1. 1. 首先校验当前类是否被加载，如果没有加载，执行类加载机制

  2. 2. 加载：就是从字节码加载成二进制流的过程

  3. 3. 验证：当然加载完成之后，当然需要校验Class文件是否符合虚拟机规范，跟我们接口请求一样，件事情当然是先做个参数校验了

  4. 4. 准备：为静态变量、常量赋默认值

  5. 5. 解析：把常量池中符号引用(以符号描述引用的目标)替换为直接引用(指向目标的指针或者句柄等)的过程

  6. 6. 初始化：执行static代码块(cinit)进行初始化，如果存在父类，先对父类进行初始化

当类加载完成之后，紧接着就是对象分配内存空间和初始化的过程

  1. 1. 首先为对象分配合适大小的内存空间

  2. 2. 接着为实例变量赋默认值

  3. 3. 设置对象的头信息，对象hash码、GC分代年龄、元数据信息等

  4. 4. 执行构造函数(init)初始化

在这个代码中，首先先要执行类的初始化，类初始化过程中去给静态变量、常量赋值，之后再去给实例变量赋值，按照道理来说 b 应该也是 true 才对。

问题其实出现在代码顺序上，行代码就是去 new 一个静态的 Main 实例对象，但是这里代码顺序先去初始化 instance ，但是此时代码 a 的定义写在 instance 之后，所以初始化 instance 对象的时候其实 a 还没有赋值，所以给 b 赋值的时候就是 false。

所以这里的代码只要调整一下顺序，把private static boolean a = initA();放到行，结果就会变成 true 了。

好了好了，就这样，都散了吧。


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