Mengapa array [idx ++] + = “a” meningkatkan idx satu kali di Java 8 tetapi dua kali di Java 9 dan 10?

Untuk tantangan, sesama pegolf kode menulis kode berikut :

import java.util.*;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int size = 3;
    String[] array = new String[size];
    Arrays.fill(array, "");
    for(int i = 0; i <= 100; ) {
      array[i++%size] += i + " ";
    }
    for(String element: array) {
      System.out.println(element);
    }
  }
}

Saat menjalankan kode ini di Java 8, kami mendapatkan hasil berikut:

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 
2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 92 95 98 101 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 

Saat menjalankan kode ini di Java 10, kami mendapatkan hasil berikut:

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 

Penomoran sepenuhnya dimatikan menggunakan Java 10. Jadi apa yang terjadi di sini? Apakah ini bug di Java 10?

Tindak lanjut dari komentar:

• Masalah muncul ketika dikompilasi dengan Java 9 atau lebih baru (kami menemukannya di Java 10). Mengkompilasi kode ini di Java 8, kemudian berjalan di Java 9 atau versi yang lebih baru, termasuk Java 11 akses awal, memberikan hasil yang diharapkan.
• Jenis kode ini tidak standar, tetapi valid menurut spesifikasi. Itu ditemukan oleh Kevin Cruijssen dalam sebuah diskusi dalam tantangan golf , maka kasus penggunaan aneh ditemui.

• Didier L menemukan bahwa masalah ini dapat direproduksi dengan kode yang jauh lebih kecil dan lebih mudah dipahami:

  class Main {
    public static void main(String[] args) {
      String[] array = { "" };
      array[test()] += "a";
    }
    static int test() {
      System.out.println("evaluated");
      return 0;
    }
  }
  

  Hasil saat dikompilasi di Java 8:

  evaluated

  Hasil saat dikompilasi di Java 9 dan 10:

  evaluated
  evaluated
  

• Masalah ini tampaknya terbatas pada penggabungan string dan operator penugasan ( +=) dengan ekspresi dengan efek samping (s) sebagai operan kiri, seperti di array[test()]+="a", array[ix++]+="a", test()[index]+="a", atau test().field+="a". Untuk mengaktifkan penggabungan string, setidaknya salah satu sisi harus memiliki tipe String. Mencoba mereproduksi ini pada jenis lain atau konstruksi gagal.

Ini adalah bug di javacmulai dari JDK 9 (yang membuat beberapa perubahan sehubungan dengan penggabungan string, yang saya curigai merupakan bagian dari masalah), sebagaimana dikonfirmasi oleh javactim di bawah bug id JDK-8204322 . Jika Anda melihat bytecode yang sesuai untuk baris:

array[i++%size] += i + " ";

Ini:

  21: aload_2
  22: iload_3
  23: iinc          3, 1
  26: iload_1
  27: irem
  28: aload_2
  29: iload_3
  30: iinc          3, 1
  33: iload_1
  34: irem
  35: aaload
  36: iload_3
  37: invokedynamic #5,  0 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;
  42: aastore

Di mana yang terakhir aaloadadalah beban aktual dari array. Namun, bagiannya

  21: aload_2             // load the array reference
  22: iload_3             // load 'i'
  23: iinc          3, 1  // increment 'i' (doesn't affect the loaded value)
  26: iload_1             // load 'size'
  27: irem                // compute the remainder

Yang kira-kira sesuai dengan ekspresi array[i++%size](dikurangi beban dan penyimpanan aktual), ada di sana dua kali. Ini tidak benar, seperti yang dikatakan dalam jls-15.26.2 :

Ekspresi penugasan majemuk bentuk E1 op= E2setara dengan E1 = (T) ((E1) op (E2)), di mana Tjenis E1, kecuali yang E1dievaluasi hanya sekali.

Jadi, untuk ekspresi array[i++%size] += i + " ";, bagian array[i++%size]itu hanya boleh dievaluasi satu kali. Tapi itu dievaluasi dua kali (satu kali untuk beban, dan satu kali untuk toko).

Jadi ya, ini adalah bug.

Beberapa pembaruan:

Bug diperbaiki di JDK 11 dan akan ada port-kembali ke JDK 10 (tetapi tidak JDK 9, karena tidak lagi menerima pembaruan publik ).

Aleksey Shipilev menyebutkan pada halaman JBS (dan @Dierier dalam komentar di sini):

Penanganan masalah: kompilasi dengan -XDstringConcat=inline

Itu akan kembali menggunakan StringBuilderuntuk melakukan penggabungan, dan tidak memiliki bug.