Pourquoi le tableau [idx ++] + = "a" augmente-t-il une fois idx en Java 8 mais deux fois en Java 9 et 10?

Question

Pour un défi, un compagnon de code golfeur a écrit le code suivant:

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);
    }
  }
}

Lors de l'exécution de ce code en Java 8, nous obtenons le résultat suivant:

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 

Lors de l'exécution de ce code en Java 10, nous obtenons le résultat suivant:

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 

La numérotation est entièrement hors tension à l'aide de Java 10. Donc ce qui se passe ici? Est-ce un bug de Java 10?

Suivez-ups dans les commentaires:

• Le problème apparaît lorsqu'il est compilé avec Java 9 ou plus tard (nous l'avons trouvé en Java 10). La compilation de ce code sur Java 8, puis en exécutant Java 9 ou une version ultérieure, y compris Java 11 early access, donne le résultat attendu.
• Ce genre de code est non-standard, mais est valide conformément à la spécification. Il a été constaté par Kevin Cruijssen dans une discussion dans un golf challenge, d'où l'étrange cas d'utilisation rencontrées.

• Didier L découvert que le problème peut être reproduit avec la plus petite et la plus compréhensible code:

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

  Résultat, lors de la compilation en Java 8:

  evaluated
  

  Résultat, lors de la compilation en Java 9 et 10:

  evaluated
  evaluated
  

• Le problème semble être limitée à la concaténation de chaîne et l'opérateur d'affectation (+=) avec une expression avec des effets secondaires(s) que l'opérande de gauche, comme en array[test()]+="a", array[ix++]+="a", test()[index]+="a"ou test().field+="a". Pour activer la concaténation de chaîne, au moins l'un des côtés doit être de type String. Essayer de reproduire cela sur d'autres types de constructions ou a échoué.

Answer 1

C'est un bug en javac à partir de JDK 9 (qui a fait quelques changements par rapport à la concaténation de chaîne, ce qui je pense est une partie du problème), comme l'a confirmé l' javac de l'équipe sous le bug id JDK-8204322. Si vous regardez le correspondant du bytecode pour la ligne:

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

C'est:

  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

Où le dernier aaload est à la charge réelle de la matrice. Toutefois, la partie

  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

Ce qui correspond à peu près à l'expression array[i++%size] (déduction faite de la charge réelle et magasin), il y a là deux fois. C'est incorrect, car la spec dit dans jls-15.26.2:

Un composé expression d'affectation de la forme E1 op= E2 est équivalent à E1 = (T) ((E1) op (E2))où T est le type d' E1, sauf qu' E1 est évaluée qu'une seule fois.

Donc, pour l'expression array[i++%size] += i + " ";, la part array[i++%size] doivent être évalués une fois. Mais il est évalué deux fois (une fois pour la charge, et une fois pour le magasin).

Donc oui, c'est un bug.

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Quelques mises à jour:

Le bug est corrigé dans le JDK 11 et il y aura un arrière-port de JDK 10 (mais pas JDK 9, car il ne reçoit plus de mises à jour publiques).

Aleksey Shipilev mentionne sur le JBS page (et @DidierL dans les commentaires ici):

Solution de contournement: compiler avec -XDstringConcat=inline

Qui reviendra à l'aide d' StringBuilder faire la concaténation, et n'a pas le bug.