字节码角度分析 i++ 和 ++i 的区别

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发布于: 2021 年 02 月 24 日

代码

生成字节码时，去掉了 @Test 注解

package bytecode;
import org.junit.Test;
public class AutoIncrement {    @Test    public void oneAtuoIncrementEnd() {        int i = 0;        int j = i++;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 1, j = 0    }
    @Test    public void oneAtuoIncrementPre() {        int i = 0;        int j = ++i;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 1, j = 1    }
    @Test    public void twoAtuoIncrementEnd() {        int i = 0;        int j = i++ + i++;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 2, j = 1    }
    @Test    public void twoAtuoIncrementPre() {        int i = 0;        int j = ++i + ++i;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 2, j = 1    }
    @Test    public void threeAtuoIncrementEnd() {        int i = 0;        int j = i++ + i++ + i++;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 3, j = 3    }
    @Test    public void threeAtuoIncrementPre() {        int i = 0;        int j = ++i + ++i + ++i;        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j ); // i = 3, j = 6    }}

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运行结果

 j = i++  -> i = 1, j = 0
 j = ++i  -> i = 1, j = 1
 j = i++ + i++ -> i = 2, j = 1
j = ++i + ++i -> i = 2, j = 3
j = i++ + i++ + i++ -> i = 3, j = 3
j = ++i + ++i + ++i -> i = 3, j = 6

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字节码分析

j = i++

0: iconst_0 // 将 int 类型数值 0 推送至栈顶
1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中 i 变量的初始值 0
2: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶
3: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，其中，iinc 1（Slot 位置），1 （增加的数值）
6: istore_2 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入 j 的值为栈顶的 0

j = i++ 的字节码：

先执行 iload_1，将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶，此时栈顶为 0

再执行 iinc 1, 1，将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，Slot 1 的 i 为 1

然后执行 istore_2，将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入 j 的值为栈顶的 0

综上，j = i++，i 先把当前的值（0）入栈，再执行++操作（iinc，只会修改本地变量表 Slot 1 位置的数据，由 0 变为 1），j 取的是栈顶的数据为未自增之前的数值 0

j = ++i

0: iconst_0 // 将 int 类型数值 0 推送至栈顶
1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中 i 变量的初始值 0
2: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，其中，iinc 1（Slot 位置），1（增加的数值）
5: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶
6: istore_2 // 将栈顶 int 型数值 1 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入 i 变量的初始值 1

j = ++i 的字节码：

先执行 iinc 1, 1，将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，Slot 1 的 i 为 1

再执行 iload_1，将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶，此时栈顶为 1

然后执行 istore_2，将栈顶 int 型数值 1 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入 j 的值为栈顶的 1

综上，j =++ i，先执行++操作（iinc，只会修改本地变量表 Slot 1 位置的数据，由 0 变为 1），再把当前的值（1）入栈，j 取的是栈顶的数据为自增之后的数值 1

j = i++ + i++

0: iconst_0 // 将 int 类型数值 0 推送至栈顶
1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中 i 变量的初始值 0
2: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶
3: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，i 为 1，其中，iinc 1（Slot 位置），1（增加的数值）
6: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶
7: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，i 为 2
10: iadd // 将栈顶两 int 类型数相加，结果入栈，此时栈顶的两个数值为 1 和 0，相加结果为 1

j = i++ + i++ 的字节码：

先计算第一个 i++ 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 1，栈顶的值为 0

再计算第二个 i++ 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 2，栈顶的值为 1

把栈顶两个数值相加，得到 j 的结果 1（0 + 1）

j = ++i + ++i

0: iconst_0 // 将 int 类型数值 0 推送至栈顶
1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中 i 变量的初始值 0
2: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，i 为 1
5: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶，栈顶为 1
6: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i 加 1，i 为 2
9: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 2 推送至栈顶，栈顶为 2
10: iadd // 将栈顶两 int 类型数相加，结果入栈，此时栈顶的两个数值为 2 和 1，相加结果为 3

j = ++i + ++i 的字节码：

先计算第一个 ++i 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 1，栈顶的值为 1

再计算第二个 ++i 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 2，栈顶的值为 2

把栈顶两个数值相加，得到 j 的结果 3（1 + 2）

同理，可知：

j = i++ + i++ + i++ 的字节码：

先计算第一个 i++ 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 1，栈顶的值为 0

再计算第二个 i++ 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 2，栈顶的值为 1

再计算第三个 i++ 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 3，栈顶的值为 2

把栈顶两个数值相加，再把栈顶两个数值相加，得到 j 的结果 3（0 + 1 + 2）

j = ++i + ++i + ++i 的字节码：

先计算第一个 ++i 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 1，栈顶的值为 1

再计算第二个 ++i 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 2，栈顶的值为 2

再计算第三个 ++i 的结果，计算完成后，此时 i 的值为 3，栈顶的值为 3

把栈顶两个数值相加，再把栈顶两个数值相加，得到 j 的结果 6（1 + 2 + 3）

完整字节码

Classfile /D:/Study/Code/Tools/src/main/java/bytecode/AutoIncrement.class  Last modified 2021-2-24; size 1579 bytes  MD5 checksum 838cf613c197694d24dfc6fe96035d9a  Compiled from "AutoIncrement.java"public class bytecode.AutoIncrement  minor version: 0  major version: 52  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:   #1 = Methodref          #12.#31        // java/lang/Object."<init>":()V   #2 = Fieldref           #32.#33        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;   #3 = Class              #34            // java/lang/StringBuilder   #4 = Methodref          #3.#31         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V   #5 = String             #35            // i =   #6 = Methodref          #3.#36         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;   #7 = Methodref          #3.#37         // java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;   #8 = String             #38            // , j =   #9 = Methodref          #3.#39         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;  #10 = Methodref          #40.#41        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V  #11 = Class              #42            // bytecode/AutoIncrement  #12 = Class              #43            // java/lang/Object  #13 = Utf8               <init>  #14 = Utf8               ()V  #15 = Utf8               Code  #16 = Utf8               LineNumberTable  #17 = Utf8               LocalVariableTable  #18 = Utf8               this  #19 = Utf8               Lbytecode/AutoIncrement;  #20 = Utf8               oneAtuoIncrementEnd  #21 = Utf8               i  #22 = Utf8               I  #23 = Utf8               j  #24 = Utf8               oneAtuoIncrementPre  #25 = Utf8               twoAtuoIncrementEnd  #26 = Utf8               twoAtuoIncrementPre  #27 = Utf8               threeAtuoIncrementEnd  #28 = Utf8               threeAtuoIncrementPre  #29 = Utf8               SourceFile  #30 = Utf8               AutoIncrement.java  #31 = NameAndType        #13:#14        // "<init>":()V  #32 = Class              #44            // java/lang/System  #33 = NameAndType        #45:#46        // out:Ljava/io/PrintStream;  #34 = Utf8               java/lang/StringBuilder  #35 = Utf8               i =  #36 = NameAndType        #47:#48        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;  #37 = NameAndType        #47:#49        // append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;  #38 = Utf8               , j =  #39 = NameAndType        #50:#51        // toString:()Ljava/lang/String;  #40 = Class              #52            // java/io/PrintStream  #41 = NameAndType        #53:#54        // println:(Ljava/lang/String;)V  #42 = Utf8               bytecode/AutoIncrement  #43 = Utf8               java/lang/Object  #44 = Utf8               java/lang/System  #45 = Utf8               out  #46 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;  #47 = Utf8               append  #48 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;  #49 = Utf8               (I)Ljava/lang/StringBuilder;  #50 = Utf8               toString  #51 = Utf8               ()Ljava/lang/String;  #52 = Utf8               java/io/PrintStream  #53 = Utf8               println  #54 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V{  public bytecode.AutoIncrement();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=1, locals=1, args_size=1         0: aload_0         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V         4: return      LineNumberTable:        line 6: 0      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0       5     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;
  public void oneAtuoIncrementEnd();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0 // 将int类型数值 0 推送至栈顶         1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中i变量的初始值0         2: iload_1  // 将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶         3: iinc          1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，其中，iinc 1（Slot位置），1（增加的数值）         6: istore_2 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入i变量的初始值0         7: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        10: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        13: dup        14: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        // 常量池中的常量值（int, float, string reference, object reference）入栈,此处入栈字符串 "i = "        17: ldc           #5                  // String i =        19: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        22: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶        23: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        26: ldc           #8                  // String , j =        28: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        31: iload_2 // 将本地变量表 Slot 2 位置的 1 推送至栈顶        32: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        35: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        38: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        41: return      LineNumberTable:        line 9: 0        line 10: 2        line 11: 7        line 12: 41      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      42     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      40     1     i   I            7      35     2     j   I
  public void oneAtuoIncrementPre();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0 // 将int类型数值 0 推送至栈顶         1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中i变量的初始值0         2: iinc          1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，其中，iinc 1（Slot位置），1（增加的数值）         5: iload_1  // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶         6: istore_2 // 将栈顶 int 型数值 1 存入本地变量表 Slot 2 位置，即存入i变量的初始值1         7: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        10: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        13: dup        14: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        17: ldc           #5                  // String i =        19: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        22: iload_1        23: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        26: ldc           #8                  // String , j =        28: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        31: iload_2        32: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        35: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        38: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        41: return      LineNumberTable:        line 16: 0        line 17: 2        line 18: 7        line 19: 41      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      42     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      40     1     i   I            7      35     2     j   I
  public void twoAtuoIncrementEnd();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0 // 将int类型数值 0 推送至栈顶         1: istore_1 // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中i变量的初始值0         2: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 0 推送至栈顶         3: iinc          1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，i为1，其中，iinc 1（Slot位置），1（增加的数值）         6: iload_1 // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶         7: iinc          1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，i为2        10: iadd // 将栈顶两int类型数相加，结果入栈，此时栈顶的两个数值为1和0，相加结果为1        11: istore_2        12: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        15: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        18: dup        19: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        22: ldc           #5                  // String i =        24: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        27: iload_1        28: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        31: ldc           #8                  // String , j =        33: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        36: iload_2        37: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        40: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        43: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        46: return      LineNumberTable:        line 23: 0        line 24: 2        line 25: 12        line 26: 46      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      47     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      45     1     i   I           12      35     2     j   I
  public void twoAtuoIncrementPre();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0  // 将int类型数值 0 推送至栈顶         1: istore_1  // 将栈顶 int 型数值 0 存入本地变量表 Slot 1 位置，即存入代码中i变量的初始值0         2: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，i为1         5: iload_1   // 将本地变量表 Slot 1 位置的 1 推送至栈顶，栈顶为1         6: iinc 1, 1 // 将局部变量表的 Slot 1 位置的变量 +1，即 i加1，i为2         9: iload_1   // 将本地变量表 Slot 1 位置的 2 推送至栈顶，栈顶为2        10: iadd      // 将栈顶两int类型数相加，结果入栈，此时栈顶的两个数值为2和1，相加结果为3        11: istore_2        12: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        15: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        18: dup        19: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        22: ldc           #5                  // String i =        24: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        27: iload_1        28: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        31: ldc           #8                  // String , j =        33: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        36: iload_2        37: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        40: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        43: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        46: return      LineNumberTable:        line 30: 0        line 31: 2        line 32: 12        line 33: 46      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      47     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      45     1     i   I           12      35     2     j   I
  public void threeAtuoIncrementEnd();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0         1: istore_1         2: iload_1         3: iinc          1, 1         6: iload_1         7: iinc          1, 1        10: iadd        11: iload_1        12: iinc          1, 1        15: iadd        16: istore_2        17: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        20: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        23: dup        24: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        27: ldc           #5                  // String i =        29: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        32: iload_1        33: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        36: ldc           #8                  // String , j =        38: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        41: iload_2        42: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        45: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        48: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        51: return      LineNumberTable:        line 37: 0        line 38: 2        line 39: 17        line 40: 51      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      52     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      50     1     i   I           17      35     2     j   I
  public void threeAtuoIncrementPre();    descriptor: ()V    flags: ACC_PUBLIC    Code:      stack=3, locals=3, args_size=1         0: iconst_0         1: istore_1         2: iinc          1, 1         5: iload_1         6: iinc          1, 1         9: iload_1        10: iadd        11: iinc          1, 1        14: iload_1        15: iadd        16: istore_2        17: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;        20: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder        23: dup        24: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V        27: ldc           #5                  // String i =        29: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        32: iload_1        33: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        36: ldc           #8                  // String , j =        38: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;        41: iload_2        42: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;        45: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;        48: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V        51: return      LineNumberTable:        line 44: 0        line 45: 2        line 46: 17        line 47: 51      LocalVariableTable:        Start  Length  Slot  Name   Signature            0      52     0  this   Lbytecode/AutoIncrement;            2      50     1     i   I           17      35     2     j   I}SourceFile: "AutoIncrement.java"

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字节码角度分析 i++ 和 ++i 的区别

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j = i++

j = ++i

j = i++ + i++

j = ++i + ++i

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