在比较 Java 中的两个原语与两个对象时，== 实际上是相同还是不同？

Posted 2023-02-21

【中文标题】在比较 Java 中的两个原语与两个对象时，== 实际上是相同还是不同？

【英文标题】：Does == actually work the same or different when comparing two primitives vs two Objects in Java?

【发布时间】：2019-12-23 18:10:09

【问题描述】：

在搜索逻辑等于 == 在 Java 中如何工作的解释时，答案总是如下：

对于基元，它返回基元是否具有相同的值（这包括将基元与其 WrapperObject 进行比较，因为 WrapperObject 会自动拆箱为基元）。 对于对象，它返回它们是否代表堆上的同一个对象。

但这些解释似乎都暗示这是 2 种不同的东西，== 的行为不同，具体取决于您是在比较对象还是原语。在我看来，它们实际上一定是完全相同的东西：从堆栈中取出两个变量并比较它们的值。

改变的不是== 的行为，而是它所比较的​​值所代表的内容。如果您要比较的东西是原语，那么 Stack 上的值就是原语本身的值。如果你在比较对象，那么堆栈上的值就是引用的值（因此是堆上对象的地址）。

我是否误解了某些内容，或者== 在所有情况下的行为实际上都是一样的？如果您可以向我指出有关这在幕后如何真正起作用的文档，则可以加分。

【问题讨论】：

跳过中间人，直接进入权威来源：Java Language Reference § 15.21, Equality Operators。但我认为你的想法是正确的：无论你是在处理数字、布尔值还是引用的比较，它们都归结为值的比较。

从计算机的角度来看，这并不意味着它在做两件不同的事情——这种解释是从人类的角度来看的。

如果你从概念上将Java中的对象引用想象成C中的指针，那么对象引用的内容、值就是一个数字：内存中我们可以找到对象内容的地方。所以，是的，objectX == objectY 类似于比较两个原始整数，从这个意义上说，== 在比较原始值和比较对象引用方面确实表现相同。希望这能让您放心……但正如 Stephen C 的正确答案所解释的那样，真正重要的是 Java 规范定义的行为。

【参考方案1】：

正如其他答案/cmets 所说，在 Java 语言级别，== 运算符语义以独立于实现的方式指定（在JLS 15.21 中）。严格来说，您无法从 JLS 文本中推断出“幕后”的实现细节。您只能说== 的任何符合要求的实现都必须以某种方式表现。

^{我假设我们讨论的是传统的 JVM，其中引用的实际机器表示是机器地址。可以通过其他方式实现引用；例如使用某种间接寻址机制，例如PIDLAM。}

在字节码级别，有许多不同字节码指令根据类型（int、long 或参考）实现== 的逻辑。但是，比较的语义是相似的。一旦字节码被验证为类型安全，整数和地址就可以进行相同的处理，以便在硬件级别进行== 比较。

在硬件（机器指令）级别== 对原始整数类型和非原始值的工作方式相同。在这两种情况下，它都会执行一条机器指令，比较从寄存器或内存（堆或堆栈）中取出的两个“字”。

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JLS 为float 和double 指定的== 语义有点不同，因为特殊值（无穷大和非数字值）需要特殊处理。例如：NaN == NaN 是false。另请参阅 IEEE 754 浮点标准。

为此有不同的字节码，并且在硬件级别使用的指令与整数和参考案例中使用的指令不同。 （特殊值的处理通常在浮动硬件中处理。）

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JLS为boolean、byte、short和char指定==的语义是将值提升为另一种类型（int、long、float或@987654342 @) 在比较它们之前。如果操作数具有不同的（未装箱的）类型，则在其他情况下也会发生提升。

此外，如果一个（但不是两个！）操作数被装箱，则会发生拆箱。如果两个操作数都被装箱，则== 是参考比较。

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总结以上...

我是否误解了某些内容，或者 == 实际上在所有情况下的行为都相同？

不，如果您包含浮点类型，以及原始扩展和取消装箱的考虑因素，则不会。

如果您可以向我指出有关这在幕后如何真正起作用的文档，则可以加分。

对此没有官方 (Oracle) 公开文档。 JLS 和 JVM 规范没有规定实现策略。

【参考方案2】：

我理解您的解释，并且考虑到某些术语的定义，这是正确的。但它不符合 Java 谈论对象和原语的方式。

Java 中“引用”对象的想法被严重低估了；我认为有可能成为一个“Java 程序员”并没有真正理解什么是引用。你可以记住它产生影响的规则——'==' 运算符，将参数传递给方法——但不明白它是如何实现的，或者可能是如何实现的。

所以我认为许多使用 Java 编程的人说 == '在所有情况下都表现相同' 会让人感到困惑，因为这涉及到太多的“幕后”知识。 Java 不鼓励您（或要求您）在这种程度上“隐藏”。