当年,国际巨星成龙的「龙种」曝光,众人指责他对不起娇妻林凤娇,逼得他出面召开记
者会,向世人自白他犯了「全世界所有男人都会犯的错误」。从来没犯过这种错误的我,
也因此常常认为自己不是个男人。
虽然没犯过「全世界所有男人都会犯的错误」,但是我倒是曾经犯了「全世界所有程序员
都会犯的错误」。不管使用何种语言,全世界所有程序员都一定犯过这种错误,那就是:
太依赖编译器,却不知道编译器做了哪些事。
一般来说,越高阶的程序语言,会提供越多语法上的便利,以方便程序撰写,这就俗称为
syntactic sugar,我称其为「语法上的甜头」。虽说是甜头,但是如果你未能了解该语法
的实质内涵,很可能会未尝甜头,却吃尽苦头。
不久前,我收到一个电子邮件,读者列出下面的java程序,向我求救。看过这个程序之后
,我确定这又是一个「全世界所有程序员都会犯的错误」。
// 程序1
class singleton { private static singleton obj = new singleton(); public static int counter1; public static int counter2 = 0; private singleton() { counter1++; counter2++; } public static singleton getinstance() { return obj; } } // 程序2 public class mymain { public static void main(string[] args) { singleton obj = singleton.getinstance(); system.out.println("obj.counter1=="+obj.counter1); system.out.println("obj.counter2=="+obj.counter2); } }
执行结果是:
obj.counter1==1
obj.counter2==0
你有没有被此结果吓一跳?乍看程序代码,你很可能会认为counter1和counter2的值一定
会相等,但执行结果显然不是如此。其实,程序1被编译后的程序应该等同于下面的程序3
:
// 程序3 class singleton { private static singleton obj; public static int counter1; public static int counter2; static { // 这就是class constructor // 在进入此class constructor之前,class已经被jvm // 配置好内存,所有的static field都会被先设定为0, // 所以此时counter1和counter2都已经是0,且singleton为null obj = new singleton(); // 问题皆由此行程序产生 // counter1不会在此被设定为0 counter2 = 0; // counter2再被设定一次0(其实是多此一举) } private singleton() { // 这是instance constructor counter1++; counter2++; } public static singleton getinstance() { return obj; } }
这是因为:当class具有static field,且直接在宣告处透过「=…」的方式设定其值时,
编译器会自动将这些叙述依序搬到class constructor内。同样地,当class具有instance
field,且直接在宣告处透过「=…」的方式设定其值时,编译器会自动将这些叙述依序
搬到instance constructor内。
此程序在class constructor内,还未将static field初始化时(这时候,counter1和cou
nter2都是0),就呼叫instance constructor,而instance constructor竟然还会去更动
static field的值,使得counter1和counter2都变成1。然后instance constructor执行完
,回到class constructor,再把counter2的值设为0(但是
counter1维持不变)。最后的结果:counter1等于1,counter2等于0。
欲改正程序1,方法有三:
-方法一:将singleton field的宣告调到counter1与counter2 field之后。
这是最好的作法。
-方法二:将counter2=0的宣告中,「=0」的部分删除。这种作法只有在希望
-方法三:将初始化的动作搬到class constructors内,自行撰写,而不依赖
编译器产生。这是最保险的作法。
如何避免犯下「全世界所有程序员都会犯的错误」,我给各位java程序员
的建议是:
-熟读java language specification
-在有疑问时,使用j2sdk所提供的javap来反组译java bytecode,直接观察
编译后的结果。
下面是我用javap来反组译程序1的示范:
c:\>javap -c -classpath . singleton compiled from mymain.java class singleton extends java.lang.object { public static int counter1; public static int counter2; public static singleton getinstance(); static {}; } method singleton() 0 aload_0 1 invokespecial #1 <method java.lang.object()> 4 getstatic #2 <field int counter1> 7 iconst_1 8 iadd 9 putstatic #2 <field int counter1> 12 getstatic #3 <field int counter2> 15 iconst_1 16 iadd 17 putstatic #3 <field int counter2> 20 return method singleton getinstance() 0 getstatic #4 <field singleton obj> 3 areturn method static {} 0 new #5 <class singleton> 3 dup 4 invokespecial #6 <method singleton()> 7 putstatic #4 <field singleton obj> 10 iconst_0 11 putstatic #3 <field int counter2> 14 return
其实java的syntactic sugar并不算多,c#的syntactic sugar才真的是无所不在,
也因此c#的初学者更容易犯了「全世界所有程序员都会犯的错误」。许多c#的书都会一边
介绍c#语法,一边介绍编译之后msil(.net的中间语言,类似java的bytecode)的结果,
然而java的书却鲜少这么做。
虽说是「全世界所有程序员都会犯的错误」,但是这不代表你犯了此错误之后,仍可以同
爱借钱的曹启泰一般地「抬头挺胸、理直气壮」。只要有心,其实这一类的错误仍是可以
避免的。