为什么我们不能通过未初始化的局部变量访问静态内容？

Question

看看下面的代码：class Foo{    public static int x = 1;}class Bar{        public static void main(String[] args) {        Foo foo;        System.out.println(foo.x); // Error: Variable 'foo' might not have been initialized    }}x正如您所看到的，在尝试通过未初始化的局部变量Foo foo;代码访问静态字段时foo.x会生成编译错误：Variable 'foo' might not have been initialized。这个错误看起来似乎是有道理的，但只有当我们意识到要访问成员时，staticJVM 实际上并不使用变量的值，而只使用其类型。例如，我可以foo使用值进行初始化null，这将使我们可以x毫无问题地访问：Foo foo = null;System.out.println(foo.x); //compiles and at runtime prints 1!!! 这种情况之所以有效，是因为编译器意识到它x是静态的，并把foo.x它当作是这样写的Foo.x（至少到目前为止我是这么认为的）。那么为什么编译器突然坚持使用一个它根本不会使用的foo值呢？免责声明：这不是在实际应用程序中使用的代码，而是一个有趣的现象，我在 Stack Overflow 上找不到答案，所以我决定询问一下。

Answer 1

§15.11。字段访问表达式：

如果该字段是静态的：

对 Primary 表达式进行求值，并丢弃结果。如果主表达式的求值突然完成，则字段访问表达式也会出于同样的原因突然完成。

之前它指出字段访问由 标识 Primary.Identifier。

这表明，即使它似乎没有使用Primary，它仍然会被评估，然后结果会被丢弃，这就是为什么它需要初始化。当评估如引用中所述停止访问时，这可能会产生影响。

编辑：

这是一个简短的示例，只是为了直观地演示Primary即使结果被丢弃，也会对 进行评估：

class Foo {

    public static int x = 1;

    

    public static Foo dummyFoo() throws InterruptedException {

        Thread.sleep(5000);

        return null;

    }

    

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        System.out.println(dummyFoo().x);

        System.out.println(Foo.x);

    }

}

在这里您可以看到它dummyFoo()仍然被评估，因为它print被延迟了 5 秒，Thread.sleep()即使它总是返回一个null被丢弃的值。

如果未计算表达式，则会立即出现，这可以在直接使用print类访问时看到 。FooxFoo.x

注意： 方法调用也被视为§15.8 主表达式Primary中所示。

Answer 2

第 16 章 明确分配

当发生对其值的任何访问时，每个局部变量（第 14.4 节）和每个空白最终字段（第 4.12.4 节、第 8.3.1.2 节）必须具有明确指定的值。

您尝试通过局部变量访问什么并不重要。规则是必须在此之前明确赋值。

要计算字段访问表达式 foo.x，必须首先计算primary它的部分 ( )。foo这意味着将发生访问foo，这将导致编译时错误。

对于局部变量或空白最终字段 x 的每次访问，必须在访问之前明确分配 x，否则会发生编译时错误。

Answer 3

保持规则尽可能简单是有价值的，“不要使用可能尚未初始化的变量”就这么简单。

更重要的是，有一种调用静态方法的既定方法 - 始终使用类名，而不是变量。

System.out.println(Foo.x);

变量“foo”是不需要的开销，应该被删除，编译器错误和警告可以被视为有助于实现这一点。

Answer 4

其他答案完美地解释了正在发生的事情背后的机制。也许您还想了解 Java 规范背后的基本原理。作为一个 Java 专家，我无法告诉你最初的原因，但让我指出这一点：

• 每一段代码要么有意义，要么触发编译错误。

• （对于静态，因为实例是不必要的，Foo.x所以很自然。）

• 现在，我们该怎么办foo.x（通过实例变量访问）？

• 这可能是一个编译错误，如 C# 中的错误，或者

• 它有一个意义。因为Foo.x已经意味着“简单地访问”，所以该表达具有不同的含义x是合理的；也就是说，表达式的每个部分都是有效且可访问的。 foo.xx

希望有知情人士能说出真正的原因。:-)