你真的瞭解 i++, ++i 和 i+++++i 以及 i+++i++ 嗎？

帥地發表於2018-11-30

我想大部分都知道 i++ 和 ++i的區別，i++ 就是先拿i來使用，之後再自增加1，而++i則是先自增加1，在拿i來使用，例如對於下面這兩個語句，我敢保證大部分人都會做：

int i = 1;
System.out.println(i++)

int i = 1;
System.out.println(++1)

答案分別為 1,2。對於這個答案我猜大多數人都能答出來。不過 i++ 和 ++i 這兩個操作，在內部是如何實現的呢？

我們先來看另外一個問題：

public static void main(String[] args) {
   int i = 1;
   System.out.println(i+++i++);
   System.out.println(i);
}

這個比剛才那個難了點，答案分別是3，3。假如你對這個答案的由來了如指掌，那麼你大不可必往下看，假如你不大理解或者想從底層的彙編指令的來了解這個操作，那麼你可以看看我的解釋。

首先我們先來看看 i++ 的題，主要是為了後面好解釋點。

int i = 1;
System.out.println(i++);

這兩行程式碼的部分彙編指令如下，注意，我只列出了幾個重點的彙編語句：

ICONST_1 //把常量 1 載入到棧頂
ISTORE 1 //把棧頂的元素彈出，並賦值給區域性變數表中位置為“1”的變數，此時指變數i。這兩句就相當於 int i = 1;

//接下來執行第二行程式碼
ILOAD 1  //把區域性變數表中位置為“1”的變數載入到棧頂，即把i的值載入到棧頂
IINC 1 1  //直接把區域性變數表中位置為“1”的變數加1，即把 i 加1。注意，這條指令並沒有修改運算元棧就把 i 加1了。
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V  //把棧頂的元素列印出來，此時棧頂的元素是 1。所以列印的是 1

注：可以左右拉動

所以，此時列印的是1。

有些人可能沒弄過彙編會有點矇蔽，沒事，我花個時間畫個圖來模擬(注：省略很多細節)。

剛開始時的區域性變數表和運算元棧如圖所示：

1、執行 ICONST_1，常量 1 進棧

2、執行 ISTORE 1，棧頂元素出棧存到位置“1”

3、執行 ILOAD 1，把位置“1”的變數值存到棧頂

4、執行 IINC 1 1 ，直接把區域性變數表中位置為“1”的變數加 1

5、執行 INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V ，把棧頂的元素列印出來，此時棧頂的元素是 1.

所以雖然i已經等於2了，但此時棧頂的元素卻是i之前的值 1 ，所以列印的是1。

這下關於 i ++ 的懂了吧？

那我們來看看 ++ i 與 i ++ 的彙編指令有什麼不同。

int i = 1;
System.out.println(++i);

對應的部分重點彙編指令如下：

//和上面i++差不多，不過IINC 1 1 和ILOAD 1這兩句的順序調換了。
ICONST_1
ISTORE 1
IINC 1 1 //直接把區域性變數表中位置為“1”的變數加1
ILOAD 1  //把位置“1”的變數壓到棧頂，此時棧頂的元素是 2
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V //所以列印的是2

再畫下圖演示一下：

1、執行了ICONST_1 和ISTORE 1這兩句過後的區域性變數和棧的情況如下

2、執行 IINC 1 1。注意，執行這條指令，運算元棧不會發生變化。

3、執行 ILOAD 1，把位置“1”的變數值壓入棧頂

4、執行 INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V ，把棧頂的元素列印出來，此時棧頂的元素是 2

所以，對於 i++ 和 ++i的區別徹底懂了吧。

接下來我們來分析這個程式

int i = 1;
System.out.println(i+++i++);
System.out.println(i);

這裡先說一下，按照運算子號的優先順序，i+++i++等價於 (i++) + (i++)。

對應的部分彙編指令如下：

//第一行
ICONST_1
ISTORE 1
//第二行
ILOAD 1
IINC 1 1
ILOAD 1
IINC 1 1
IADD  //把棧頂的兩個元素彈出相加之後在把結果放回棧頂
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V
//第三行
ILOAD 1
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (I)V

如果上面的那兩個 i++ 和 ++i你看懂了，那麼上面那個彙編應該也差不多能看懂。我用圖來逐條分析一下吧。

1、執行了 ICONST_1 和ISTORE 1之後的狀態如下

2、執行 ILOAD 1