i++和++i傻傻分不清楚？这里给你最清楚的解答

短命女 2023-07-04 11:11 98阅读 0赞

> 本专栏是针对Java面试题打造的一款专栏，每篇文章对应一个面试的常见问题，希望对大家有所帮助。

本篇文章将介绍——自增变量，这是面试常见的问题，说难不难，说简单也不简单，需要面试者冷静思考，判断正确符号之间的优先级。

看下面的一个程序：

@Test
    	public void test1(){ 
    		int i = 1;
    		i = i++;
    		int j = i++;
    		int k = i + ++i * i++;
    		System.out.println("i = " + i);		
    		System.out.println("j = " + j);		
    		System.out.println("k = " + k);
    	}

大家先别急着去运行看答案，先自己分析一下，这段程序究竟会输出什么？

我们先分析一下最简单的，变量j会输出什么？  
程序中改变变量j的值只有一个地方：

int j = i++;

这个相信难不倒大家吧，相信大家也没少被这种问题坑过，但是吃一堑，长一智。对于这行代码，因为自增符号`++`在变量i的右边，所以j的值一定是 1。

至于i和j的值到底是多少，我先给出答案：

i = 4
    j = 1
    k = 11

有没有同学看到答案后感到怀疑人生了呢？没有的话那首先应该恭喜你，你有足够扎实的基本功，这道题没有难倒你。

也有同学看到答案后深知自己答错了，但是回过头来看代码突然又明白了，这样的同学相信你们也是能够答对这道题的，只是因为粗心大意，所以在做这种类型的题目时要非常小心，这些题目里肯定是挖了坑等着你跳的。

应该还有部分同学是处于持续懵逼状态的吧，不用担心，这篇文章就是为你量身打造的，看完这篇文章后，在应对这种题目时一定是"手到擒来"。

## 代码分析 ##

关于j的值，前面已经分析过了，我们重点分析一下变量i和k。

首先程序定义了一个变量i = 1，紧接着进行了赋值操作：

i = i++;

由于自增符号在右边，所以i 的值为1，刚才的变量j也是这么算的，那么到底为什么自增符号在右边，i的值就一定为1呢？

我们先要来了解一个概念——**栈帧**。

> 栈帧（stack frame）是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈的栈元素。栈帧存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态连接和方法返回地址等信息。  
> 每一个方法从调用开始到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈里面从入栈到出栈的过程。

当程序执行`int i = 1;`后，在局部变量表中便存放了变量i的值为1(局部变量表是一组变量值存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量)。

当程序执行第二行代码`i = i++;`时，操作数栈就要发挥作用了(操作数栈可理解为java虚拟机栈中的一个用于计算的临时数据存储区)，java虚拟机把操作数栈作为它的工作区——大多数指令都要从这里弹出数据，执行运算，然后把结果压回操作数栈。

比如这里的操作，它首先将i的值压入操作数栈中，此时i自增，这时候局部变量表中的i值为2，此时执行赋值操作，需要将操作数栈中的值弹出来再赋值给i，这样操作数栈中的值1则又覆盖了变量i，所以i仍然为1(j的计算方式同理)。

> 这里引申一下，如果改为`i = ++i`，那么i的值就为2，因为执行该代码，局部变量表中的i会先自增为2，然后再被压入操作数栈中，此时执行赋值操作，弹出来的值就为2了。

前两行代码执行过后，i的值为1，然后执行第三行代码：

int j = i++;

这行代码虽然没有改变j的值，但是局部变量表中i的值是发生变化了的，i变为了2。

再看第四行代码：

int k = i + ++i * i++;

这也是最关键的一行代码，我们画图来理解一下：

首先在局部变量表中有一个变量k，它的值是等号右边的运算结果。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
首先会将i的值压入操作数栈：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
先乘除后加减，首先执行`++i * i++`，先看`++i`操作，因为自增符号在左边，所以先自增，此时局部变量表中的i值为3，再将其压入操作数栈：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
再执行`i++`操作(自增运算优先级高于乘法运算)，此时因为自增符在右边，所以先将i的值压入操作数栈，再自增：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
接着就要进行乘法操作了，将操作数栈中的两个数弹出进行乘法操作：  
 3 ∗ 3 = 9 3 \* 3 = 9 3∗3=9  
此时运算并没有结束，9会被重新压入栈中：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
然后执行加法操作，将栈中的两个数弹出相加：  
 9 + 2 = 11 9 + 2 = 11 9\+2=11  
同样的，此时运算还没结束，11被重新压入栈中：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
最后执行赋值操作，将栈中的值11弹出，并赋值给局部变量表中的变量k，此时k的值为11。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDUzMTE3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

以上就是变量i和k的计算过程。

整个计算过程我们可以通过查看字节码文件知晓，在Dos窗口输入指令：

javap -verbose 类名

Dos窗口便会输出具体的执行过程，这里我贴出最重要的部分：

public static void main(java.lang.String[]);
      descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=3, locals=4, args_size=1
           0: iconst_1
           1: istore_1
           2: iload_1
           3: iinc          1, 1
           6: istore_1
           7: iload_1
           8: iinc          1, 1
          11: istore_2
          12: iload_1
          13: iinc          1, 1
          16: iload_1
          17: iload_1
          18: iinc          1, 1
          21: imul
          22: iadd

看第一步，也就是标号0的指令：`iconst_1`，有JVM指令基础的同学应该能够看懂吧，不懂的话可以百度查一查，该指令的意思是将一个常量加载到操作数栈中；  
标号1的指令：`istore_1`，意思是将一个数值从操作数栈弹出存储到局部变量表，所以这两个指令共同完成了语句`int i = 1`。

再看标号2的指令：`iload_1`，该指令将一个本地变量加载到操作数栈中，  
标号3的指令：`iinc`，该指令会对指定变量进行加一个值的操作，  
然后是标号6的指令：`istore_1`，该指令又将一个数值从操作数栈中弹出存储到局部变量表，这三条指令共同完成了语句`i = i++`。

后面的我就不分析了，大家可以自己看看后面的运行过程是否和前面分析的一样。

## 需要注意的地方 ##

看到很多文章上都写着：**i++是先赋值，然后再自增；++i是先自增，后赋值。**  
这种说法肯定是错误的，有这种想法的同学也应该及时改正过来，事实上，不管自增操作符在左边还是右边，赋值操作永远是最后进行的，而并不是说自增符在右边就先进行了赋值操作。

自增符号的位置不同所导致的结果值不同，是操作数栈导致的，自增符在左边则先自增再压入栈，此时弹出的肯定是自增后的值；而如果自增符在右边，则先压入栈再自增，此时弹出的值还是原来的值，这才是这个问题的根本原因。

## 总结 ##

通过该问题，总结以下几点：

*  赋值操作永远是最后进行
 *  等号右边的值按从左到右的顺序依次压入操作数栈
 *  具体先算哪个， 要根据运算符的优先级
 *  自增、自减操作都是直接修改变量的值，不经过操作数栈
 *  在赋值之前，运算得到的临时结果仍然存储在操作数栈中

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