[JAVA SE] 「文字列」とそれに対応する基礎となるソースコードの詳細な分析

親切なヒント

皆さんこんにちは、Cbiltpsです 私のブログでは、わかりにくい文章や言葉で表現しにくい要点などがある場合は、画像を載せています。なので、写真付きのブログはとても重要です！！！

コードのコメントには多くの知識が含まれているため、コードのコメントも非常に重要です。！！

この記事では、まずString の簡単なルールをいくつか説明します。

それでは、この記事の補足として、String の不変性について別の記事を書きます。

したがって、この記事と次の記事を大きなクラスとして扱うことができます: String class !

序章

実際、このセクションの内容は大学ではほとんど教えられておらず、深く学ぶ人もほとんどいません。

しかし、自分自身を改善し、Stringの最下層がどのように実現されるかを理解するために、今日の記事があります。

この章の内容は、完全に内なる力の育成と捉えていただいて、百害あって一利なし！

今日描いた記憶マップはさらに頭が熱くなりますので、ぜひじっくり見てください！！！

この章と次の章のハイライト

• Stringクラスについて知る
• 文字列定数プールについて知る
• String クラスの基本的な使い方を理解する
• String クラスの一般的な操作に精通している
• StringBufferとStringBuilderを理解する

本文の始まり

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1. 文字列の詳細な分析

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1.1 文字列を理解する

C 言語の没有文字列型inC++とin は! とJava呼ばれます。String

次の 2 つの質問を理解するだけです。

とは字符串:二重引用符を使用します。複数の文字を使用" "できます。これは文字列定数です

とは字符:一重引用符で囲むことができる文字は1 つだけです。これは文字定数です' '

注意: Java には字符串以\0结尾引数がありません。

その直後に、String ソース コードを直接開き、内部のコードを確認すると、それが最終的に変更されており、継承できないことがわかります。

1.2 文字列の作成

//方式1：
String str = "祥子";//字符串常量

//方式2：
String str2 = new String("花花");//调用构造方法定义

//方式3：把数组变成字符串
char[] chars = {
    
    'a', 'b', 'c'};
String str3 = new String(chars);
System.out.println(str3);

公式ドキュメントにはまだ多くのString 構築メソッドが記載されています。ご覧ください。ブロガーはほとんどの例のみを紹介しました。

1.3 文字列コードのメモリレイアウト

まずサンプルコードを書きます。

public class Main {
    
    

     public static void main(String[] args) {
    
    
        String str = "abcdef";
        String str2 = str;
        System.out.println(str);
        System.out.println(str2);
        /*打印出来是一样的！画一下内存图！*/
        
        /*其实这里的str和str2两个引用都是指向"abcdef"的，然后想一个问题，可以用str2修改"abcdef"吗？
        答案是不可以的，因为：它是字面值常量不能修改的!*/
        
        System.out.println("==============");
        str = "hello";//但是这里的修改是修改的指向！
        System.out.println(str);
        System.out.println(str2);
        /*打印出来不一样！画一下内存图！*/
    }
}

上の図も同じ理由で印刷し、変更後のメモリ マップを確認します (変更点)。

次に、コードを書き換えます。

public class Main {
    
    

    public static void func(String s,char[] array) {
    
    
        s = "xiangzi";
        array[0] = 'p';
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        String str = "abcdef";
        char[] chars = {
    
    'b','i','t'};
        func(str,chars);
        System.out.println(str);
        System.out.println(Arrays.toString(chars));
    }
    /*上面的问题，一定要画草图了解一下！里面牵扯较复杂的指向问题！*/
    /*所以说，不是 传引用 就是可以改变实的值！你要看这个引用到底干啥了！！*/
}

上記のコードのメモリ マップとポインティングの変更については、次の図を参照してください。

したがって、実際の値を変更すること传引用は可能です。このリファレンスが何をしているのか見てみる必要があります。！

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2. 文字列比較が等しい

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2.1 内容の比較

コンテンツの比較では、比較に平等メソッドを使用します。使い方は、ソース コードまたはドキュメントにアクセスするだけでわかります。

では、equals メソッドで注意すべき点について説明します。

 public static void main(String[] args) {
    
    
        String str1 = null;
        /*使用equals的时候要注意：一定要预防空指针异常！*/
        String str2 = "11";//如果想要修改的话，就必须通过反射修改
//        System.out.println(str1.equals(str2));//这样子就是空指针异常
        System.out.println(str2.equals(str1));//这里的str2不是空指针，就不会报错的
    }

2.2 アドレスの比較

コードに直接移動します (ナレッジ ポイントと拡張コンテンツを含む)。

public class Main {
    
    
    public static void main4(String[] args) {
    
    
        String str1 = "hello";
        String str2 = new String("hello");
        System.out.println(str1 == str2);
        /*其实这里比较的不是内容，而是地址！ 地址不一样，运行的结果就是false！*/

   /**然后下面做一点铺垫（涉及到JVM的知识）：
    *
    * Class文件常量池：Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量
    * 池表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加
    * 载后存放到方法区的运行时常量池中。
    *
    * 运行时常量池：当程序把编译好的字节码文件加载到JVM当中后，会生成一个运行时常量池（在方法区，就是从磁盘到内存），
    * Class文件常量池会变成运行时常量池。
    *
    * 字符串常量池：本质是一个哈希表（StringTable），JDK1.8开始放在了堆里面，里面存的是驻留字符串的引用，
    * 在堆中的字符串实例被这个哈希表引用之后就等同被赋予了”驻留字符串”的身份，
    * 在JVM中字符串常量池被所有类共享。
    *
    * 什么是哈希表:其实就是一个数据结构，描述和组织数据的一种方式，非常的块！
    *  如果你想知道StringTable如何实现的，可以直接去看JVM的源代码，但是使用C++写的！
    */

上記のコードのメモリ マップを見てください。

次に、次のコード部分を見てください。

public static void main(String[] args) {
    
    
        String str1 = "hello";
        String str2 = "hello";
        System.out.println(str1 == str2);
        /*这里肯定就是true了!*/
    }

そのメモリマップは次のようになります。

ここに絵を描くと、str2の右側のアドレスが0x334になっていますが、変更するのが面倒なので読むときは注意してください！

上記の知識ポイントに関して、確認したい場合は、逆アセンブリ コードを開いて表示できます。

この時点で、文字列がどのように作成されるかがわかりました。ソース コードがどのように実装されるかを見てみましょう。

JVM のソース コードには次のものが表示されます。

要素の配置方法。

StringTable の作成方法。

データがどのようにハッシュに変換されるかなど。

これらはすべて C++ で書かれているため、理解できないブロガーもいます。

JAVA が巨人の肩の上に立っているのを見てください!

理解を強化するために、引き続き下を見てください。

public class Main {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        String str1 = "hello";
        String str2 = "he" + "llo";//此时 他两都是常量，编译的时候，就已经确定好了是"hello"
        String str3 = "he";
        String str4 = str3 + "llo";//此时str3是一个变量 -> 编译的时候，不知道是啥？ str4不是一个完整的对象！
        /*拼接的hello并不是在常量池里面，拼接的是一个单独的对象！所以运行结果就是false！*/
        System.out.println(str1 == str4);
    }
}

上記のコードでは、str2は「hello」です。以下の逆アセンブリ コードを参照してください。

メモリグラフを見てください。

次の例はさらに厄介です (重要)。

public static void main(String[] args) {
    
    
        String str1 = "11";
        String str2 = new String("1") + new String("1");//这里创建的对象是StringBuilder对象!
        System.out.println(str1 == str2);
    }

メモリ マップに直接移動します。

さらに、上の図を確認するために逆アセンブリ コードを確認することも同じです。

この場合は次のようになります。

//代码1
public static void main(String[] args) {
    
    
        String str2 = new String("1")+new String("1");
        String str1 = "11";
        System.out.println(str1 == str2);//如果反过来依旧是false
    }

以下をご覧ください。

//代码2
public static void main(String[] args) {
    
    
        String str2 = new String("1")+new String("1");
        str2.intern();//手动入池
        String str1 = "11";
        System.out.println(str1 == str2);//这里就是true了
    }

ここまで来たらもう描かない、ほとんど役に立たない、もう描きたくない…。

実際、その原理は次のように簡単に説明されています。

コード 1は上記のデモと同じコードです。

コード 2 は、スペル「11」を手動でプールに入れます。

次に、文字列を作成するときに、この文字列への直接のポイントがあるかどうかを確認します。

文字列比較の問題はこれで終わりです、みなさん、よく見て勉強してください！

本文の終わり

本当はここでも書けるのですが、もっと網羅的に書きたいので、

ただし、長すぎるのは良い解決策ではありません。

String については、後で記事を書きます。

それは、文字列を不変にして変更可能にすることです。

ぜひ楽しみにしていてください！いいねと注目をありがとうございます!