你真的了解For循环吗?一道For循环Java面试题引发的思考

原创
2017/10/23 11:51
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疑问

最近群友抛出了一个面试题,就是下图中的第二题,是关于一个for循环的执行结果的问题,他的代码的执行结果是什么呢? 

代码复现

下面的例子和面试题上面的大同小异,是个非常简单的例子。首先这个代码是可以编译通过的,也可以正常执行的。那么执行结果是什么呢?会跟我们猜想的一样吗?

/**
 * Created by baiguantao on 2017/10/20.
 */
public class T {
    public  static boolean  testA(char a){
        System.out.print(a);
        return true;

    }

    /**
     * for循环的一些疑问
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int i=0;
        for (testA('a');testA('b')&&(i<2);testA('c')) {
            i++;
            testA('d');
        }
    }
}
  • 执行结果

abdcbdcb

那么问题来了,为什么是这个结果呢?我们可以借助javap命令反编译我们刚才编译的T.class进行分析。 如果对jvm不了解的可以参阅JVM基础

反编译

  • 先贴出原版的字节码反编译后的代码,后边会对反编译的文件进行逐行解析,那么我们先来看看上述类反编译后的样子吧。如下所示:
C:\Users\temp\IdeaProjects\mix_learn\target\classes>javap -c T.class
Compiled from "T.java"
public class T {
  public T();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static boolean testA(char);
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: iload_0
       4: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.print:(C)V
       7: iconst_1
       8: ireturn


  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_0
       1: istore_1
       2: bipush        97
       4: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z
       7: pop
       8: bipush        98
      10: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z
      13: ifeq          39
      16: iload_1
      17: iconst_2
      18: if_icmpge     39
      21: iinc          1, 1
      24: bipush        100
      26: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z
      29: pop
      30: bipush        99
      32: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z
      35: pop
      36: goto          8
      39: return
}
  • 说明版本

对反编译后的文件是不是一脸懵逼,没太看懂是什么意思呢?没关系,下面我们进行逐行分析。

C:\Users\temp\IdeaProjects\mix_learn\target\classes>javap -c T.class
Compiled from "T.java"
public class T {
  public T(); // 这里是默认生成的无参构造函数部分开始
    Code:
       0: aload_0                           //表示对this的操作
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V   调用特殊实例方法
       4: return                            // 返回结果 
                    // 这里是默认生成的无参构造函数部分结束
  public static boolean testA(char);// 这里是我们写入的静态方法
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;   System.out调用类方法
       3: iload_0                           //从局部变量表中加载int型的数据到操作数栈
       4: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.print:(C)V  调用实例方法
       7: iconst_1                          //int类型0进栈 
       8: ireturn                           // 返回结果

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: iconst_0                          //int类型0进栈 
       1: istore_1                          // int类型1出栈
       2: bipush        97                  // byte型常量97(a)进栈
       4: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z  执行静态方法testA
       7: pop                               // 栈顶数值出栈(不能是long/double)
       8: bipush        98                  // byte型常量98(b)进栈
      10: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z  执行静态方法testA
      13: ifeq          39                  //判断语句  是否相等  循环结束 跳转到39
      16: iload_1                           //从局部变量表中加载int型的数据到操作数栈
      17: iconst_2                          //int类型2进栈 
      18: if_icmpge     39                  //比较栈顶两int型数值大小,当结果大于等于0时跳转到39的位置 
      21: iinc          1, 1                //给局部变量表的1号位置的int值增加1
      24: bipush        100                 // byte型常量100(d)进栈 
      26: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z  执行静态方法testA
      29: pop                               // 栈顶数值出栈(不能是long/double)
      30: bipush        99                  // byte型常量99(c)进栈 
      32: invokestatic  #4                  // Method testA:(C)Z 执行静态方法testA
      35: pop                               // 栈顶数值出栈(不能是long/double)
      36: goto          8                   // 重新循环 到8的位置
      39: return                            //退出循环
}
  • 流程图

整体上的结构

 

for循环执行流程

 

总结

从反编译文件以及流程图中我们可以看出for循环执行的顺序是:

  • testA(a)
  • testA('b')
  • testA('d')
  • testA('c')
  • testA('b')
  • testA('d')
  • testA('c')
  • testA('b')

所以我们的执行输出结果是:abdcbdcb

最后

不对之处还望大家指正。

作者 ricky

交流群:244930845

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for(表达式1;表达式2;表达式3){
循环语句
}
首先执行表达式1,一般是进行变量初始化操作,然后执行表达式2,即对循环条件进行判断,如果结果为真,则执行循环体;循环体执行完毕后,执行表达式3,改变循环变量的值,再次执行表达式2;结果为真,继续循环;如果结果为假,则终止循环,执行后面的语句。
2017/11/01 15:53
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为啥不直接复习一下for循环的定义?
2017/10/27 20:44
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引用来自“章某人丶”的评论

博主的探究精神令我敬佩,但这个问题感觉有点小题大做了,对于这种for循环,首先执行声明,再判断,再循环体,再迭代,再判断。。。。。就是如此。不过,借此来学习jvm还是很不错的话说。

引用来自“路上有你0314”的评论

😳 我没想到其他的验证方式,你要知道其他的验证方式 可否告知下
我说的只是for的规则而已,要验证还得看编译代码。
2017/10/25 17:58
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...首先吐槽下return竟然R大写,肯定不是个好程序猿,因为一般的程序猿都是有强迫症的。第二 如果不是编译错误的话肯定选A 首先i=0,i<2 那么i=0,1执行,最终肯定是执行到i=2的时候跳出循环,那么之前的foo('B')肯定是打印最后一个,选项中只有A最后一个打印的是B
2017/10/24 17:38
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坏了坏了,刚开始是按照伪码写的,有个goto忘了删掉了
2017/10/24 15:35
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把main函数改写成以下的形式:
testA('a');
while(true)
{
if(testA('b')&&(i<2))
{
i++;
testA('d');
testA('c');
goto point;
}
else
return;
}
就可以轻松的被理解。告诉小白这两段代码等价,死背硬记下来,背不下来的期末无条件挂科。
2017/10/24 15:34
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让我看着题的话 我肯定想不到这么深 按我的想法 我会写一个简单的 for(i=0 ; i< 10 ; i++) 来对比,下面说的可能是错的,首先在出事花的时候 i=0肯定是要被优先加载的,作为循环的开始,i<10作为循环的判断条件,而i++并不是立马执行,而是再循环体执行完后,在执行不然会影响 i 的值;而循环开始后,i = 0 ,不在被调用,只会判断i < 10,确定循环是否结束,i++记录结束值,那么这题就很好看出答案了,上升到jvm层,菜鸡的我很难理解。
2017/10/24 14:49
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用得着反编译吗?
int i=0;
foo('A') //true
foo('B')/*true,执行后面*/&&i<2 //true
i++//i+1
foo('D')//true
foo('C')//true
foo('B')/*true,执行后面*/&&i<2 //true
i++//i+1
foo('D')//true
foo('C')//true
foo('B')//false,后面i<2都不用执行,直接跳出循环
2017/10/24 09:49
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石奈子01博主

引用来自“章某人丶”的评论

博主的探究精神令我敬佩,但这个问题感觉有点小题大做了,对于这种for循环,首先执行声明,再判断,再循环体,再迭代,再判断。。。。。就是如此。不过,借此来学习jvm还是很不错的话说。
😳 我没想到其他的验证方式,你要知道其他的验证方式 可否告知下
2017/10/24 09:45
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引用来自“xjwmore”的评论

编译错误,面试题中的foo函数的Return错了。

引用来自“路上有你0314”的评论

你要是揪它大小写的问题 它这套面试题全部编译失败了😂
程序猿就是要严谨。编译错误
2017/10/24 09:38
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