Java中的条件编译

最新推荐文章于 2024-02-22 08:52:40 发布

GarfieldEr007

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分类专栏： Java 文章标签： Java 条件编译 if

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本文深入探讨了Java条件编译的实现方式，对比了C/C++的条件编译，并通过反编译技术揭示了Java如何在编译时消除不可达代码，特别是针对常量条件的if语句。

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在代码中添加大量log，对于CPU和内存的影响如何，会不会降低性能？相信有不少人对此有疑问，本文将详细解答该问题。

一、概述

条件编译是指源程序的代码行，可以在满足一定条件的情况下才进行编译，而未选中的源码，不会生成中间码或机器码，即部分内容参与编译。

条件编译的好处：对于不同硬件平台或者软件平台，或者不同功能模块的代码，编写到在同一个源文件，从而方便程序的维护和移植。

很多程序设计语言都提供条件编译的功能，比如C/++c采用预处理器指示符来达到条件编译。而Java语言并没有提供直接的预处理器，那么Java是不是就没有条件编译呢？先告诉大家，答案是Java存在条件编译，在这之前先说说C/C++的条件编译。

二、C/C++条件编译

对于C/C++，常见的预处理指令：

#include 引入源代码文件
#define 宏定义
#undef 取消已存在的宏定义
#if 如果条件为真，则编译后面的代码
#ifdef 如果宏已定义，则编译后面的代码
#ifndef 如果宏未定义，则编译后面的代码
#elif 如果前面的#if条件为假，并且当前条件为真，则编译后面的代码
#endif 结束前面的#if……#else条件编译语句块

条件编译常见形式：

(1) 当通过#define已定义过该标识符，则程序编译阶段会选择编译代码段1，否则编译代码段2

#ifdef 标识符
        代码段1
#else
        代码段2
#endif

(2) 当通过#define未定义过该标识符，则程序编译阶段会选择编译代码段1，否则编译代码段2。功能正好与(1)相反

#ifndef 标识符
        代码段1
#else
        代码段2
#endif

（3）当表达式为真，则程序编译阶段会选择编译代码段1，否则编译代码段2

#if 表达式
        代码段1
#else
        代码段2
#endif

三、Java条件编译

Java语法的条件编译，是通过判断条件为常量的if语句实现的。其原理是Java语言的语法糖，根据if判断条件的真假，编译器直接把分支为false的代码块消除。通过该方式实现的条件编译，必须在方法体内实现，而无法在正整个Java类的结构或者类的属性上进行条件编译，这与C/C++的条件编译相比，确实更有局限性。在Java语言设计之初并没有引入条件编译的功能，虽有局限，但是总比没有更强。

反编译分析技术：

对于Debug.java文件，执行：

javac Debug.java  //编译后 生成Debug.class文件
javap -c Debug.class //通过javap，反编译class文件

接下来，展开几项对比分析：

3.1 final对比

该对比项是针对是否采用final变量与非final变量的对比:

源码：

// 空方法
public void voidMethod(){

}

//final常量
private final boolean FINAL_FLAG_FALSE = false;
public void constantFalseFlag(){
    if(FLAG_FALSE){
        System.out.println("debug log...");
    }
}

// 非final
private boolean  falseFlag= false;
public void falseFlag(){
    if(falseFlag){
        System.out.println("debug log...");
    }
}

反编译解析后的结果如下：

// 空方法
public void voidMethod();
   Code:
      0: return

//final常量
public void constantFalseFlag();
   Code:
      0: return

// 非final
public void falseFlag();
   Code:
      0: aload_0
      1: getfield      #3 // Field falseFlag:Z
      4: ifeq          15
      7: getstatic     #5 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     10: ldc           #6 // String debug log...
     12: invokevirtual #7 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
     15: return

从反编译的Code字段，可以看出constantFalseFlag()方法体内的内容经过编译后，对于常量false分支，是不可达分支，则在编译成class字节码文件时剪出该分支，最终效果等价于voidMethod()。而对于falseFlag()方法，则多了5条指令。

可见，对于常量为false的if语句，由于恒为false，等同于条件编译的功能。

另外除了反编译的方式来对比分析，如果不了解反编译后的语法，还可以简单地对比编译后的.Class文件的大小，也会发现if(false){}内部的代码块会自动剪除。

from: http://gityuan.com/2015/07/26/java-condition-compile/