【Java语法解析】i+++j应该如何计算？

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语法话题

本期的话题如下：

i+++j应该如何计算？

关于该表达式，在类似于C / C++中讨论是没有多大意义的，因为C / C++依赖于实现的硬件结构，不同的环境结果也会不同。不过在Java中，这个结果是固定的，不受其运行的硬件环境与平台所影响。

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语法分析

我们可以将表达式解析成两种可能的形式：

1. i + (++j)
2. (i++) + j

以上的括号不是必须的，这里仅为了清晰起见（后面也是如此）。

我们可以通过程序来测试。

package test;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		int i = 10;
		int j = 20;
		int k = i+++j;
		System.out.println("i=" + i);
		System.out.println("j=" + j);
		System.out.println("k=" + k);
	}
}

如果解析为第1种形式，则j的值会增1，如果解析为第2种形式，则i的值会增1，程序运行结果如下：

i=11
j=20
k=30

由运行结果可知，编译器将表达式解析为第2种形式，即：

(i++) + j

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最长可能解析原则

编译器对原始输入进行符号解析时，使用最长可能解析原则，也就是说，在解析符号的时候，编译器会尽可能多的去结合有效的符号，例如上面的表达式：

i+++j

“+”与“++”都是有效的符号，但是“+++”不是有效的符号，因此，经过解析后，最终将表达式解析为以下4个符号，即：

1. i
2. ++
3. +
4. j

这也就是表达式：

(i++) + j

不过，需要留意的是，最长可能解析原则只会尽力去结合有效的符号，即使这样结合并不符合语法规则。例如表达式：

i--j

如果将其解析为：

i - (-j)

这样是符合语法规则的，不过，因为符号“--”是有效的符号，根据最长可能解析原则，编译器会将其解析为：

i-- j

这当然不符合语法规则，最终也会产生编译错误。

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原则使用原因

可是，编译器为何要采用这种原则来解析符号呢？简单的理解就是，如果不使用最长可能解析原则，字符多的有效符号就得不到解析。例如，“--”以“-”为前缀，如果没有这种规则，则总是会解析为两个“-”，而不是“--”。

同样，在转义序列中，也存在类似的情况。例如，八进制转义“\101”，根据最长解析原则，编译器总是会将其解析为“\101”，而不是解析为“\10”与“1”，也不会解析为“\1”，“0”与“1”。而对于“\431”，因为“\431”不是一个有效的八进制转义（有效范围是\0 ~ \377），故编译器会将其解析为“\43”与“1”，而不是“\4”，“3”与“1”。

程序示例：

package test;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// \101是字符A的八进制转义。
		System.out.println("\101");
		// \43是字符#的八进制转义。
		System.out.println("\431");
	}
}

程序运行结果如下：

A
#1

问题思考

给定如下的语句：

System.out.println("\101")

根据之前的介绍，八进制转义“\101”不会解析为“\10”与“1”两个字符，也不会解析为“\1”，“0”与“1”三个字符，如果我们期望输出“\10”与“1”两个字符，或是“\1”，“0”与“1”三个字符呢，该怎样调整输出？

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原则的例外

不过，为了更好的完成符号的解析，最长可能解析原则有两种例外的情况。

例外1——Unicode转义

当编译器从原始输入中解析Unicode转义时（\uxxxx的格式，其中xxxx为4位十六进制的数值），如果\uxxxx前面存在1个（或奇数个）“\”，则\uxxxx不会转义为对应的Unicode字符，而是保持原始输入内容，接受后续的处理。

package test;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 根据最长可能解析原则，\u0041会解析为其所转义的Unicode字符（A）。
		System.out.println("\u0041");
		// 不会使用最长可能解析原则，\\u0041（7个字符）会作为原始输入。
		// 在后续的解析中，\\为转义序列，编译器会将其解析为\。
		System.out.println("\\u0041");
	}
}

程序运行结果如下：

A
\u0041

例外2——类型的一部分

在类型的上下文中，例如：

List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();

连续出现的“>”总是会解析为单个大于号字符（作为类型的一部分），而不会作为整体解析为移位运算符“>>”或“>>>”。