为什么String.equals不检查char[]值的相等性？

Question

为什么String.equals不检查char[]值的相等性？

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我正在查看java.lang.String的源代码，并注意到equals方法没有检查每个字符串后面的char[]是否是同一个对象。这样做不会提高比较时间吗？

以下是改写版本中包含的改进：

public boolean equals(Object anObject) {
       if (this == anObject) {
           return true;
       }
       if (anObject instanceof String) {
           String anotherString = (String)anObject;
           int n = count;
           if (n == anotherString.count) {
               char v1[] = value;
               char v2[] = anotherString.value;
               int i = offset;
               int j = anotherString.offset;
               /** Begin Optimization **/
               if(v1==v2 && i==j){
                   return true;
               }
               /** End Optimization **/
               while (n-- != 0) {
                   if (v1[i++] != v2[j++])
                       return false;
               }
               return true;
           }
       }
       return false;
   }

我相信这样做会提高性能，特别是在使用String.substring和可能的国际化字符串的情况下。

有人知道他们为什么选择不用这种方式实现吗？

更新：对于那些可能不太了解String的实现的人来说，除了字符串池之外，还有其他情况下两个字符串对象可以具有相同的char[]值、int偏移量和int计数。

考虑以下代码：

String x = "I am a String, yo!";
String y = x.split(" ")[3];
String z = x.substring(7,14);

你最终会面临这样的情况： Debugger Expressions

此外，显然为了满足一些基准测试，Java 7u6已经取消了字符串的值共享功能。因此，如果你花时间使用String.substring()而不是字符串连接使代码运行在合理的时间内（或根本无法运行），你就完了。

- UFL1138

做到这一点的方法是比较每个字符。 - Sotirios Delimanolis

也许这句话没有意义，因为我们总是使用clone()数组。 - nachokk

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在Java 7之前，它可能改善了极少数情况的性能，例如foo.substring(i, j).equals(foo.substring(i, j))，但这也会增加一个额外的检查，用于处理更常见的情况，即字符串数组不相等的情况，这很可能比节省的时间花费更多平均时间。请参见例如这篇博客文章。 - Louis Wasserman

@SotiriosDelimanolis 我不是在问它们是否相等(); 我是在问它们是否是同一个对象。 - UFL1138

@LouisWasserman 我认为这个优化和他的例子之间最重要的区别在于，这个优化通过运行一行更多的 O(1) 代码（1 或 2 次比较，取决于我们的幸运程度）来防止一个 O(n) 的操作；而他的例子只能防止一个 O(n) 的操作，其中 n=0 或 n=1（本质上）。 - UFL1138

即便如此，“n”通常不会很大，而且这种情况比通常情况要少得多。 - Louis Wasserman

4个回答

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在Java 7中（请参阅本文），substring()不再为返回的String使用相同的后备数组。您仍然需要检查每个字符。基本上，String后备char[]永远不会共享，因此您无法

this.value == other.value

- Sotirios Delimanolis

那么，您的意思是，在Java 7中，它会创建背景数组的副本，而不是使用相同的背景数组？ - gparyani

然而，您可以使用 java.util.Arrays.equals(value, other.value) 替换该代码。 - gparyani

@gparyani equals 方法基本上是等同的。 - Sotirios Delimanolis

@UFL1138 Oracle JDK不再共享支持数组。 - Sotirios Delimanolis

@UFL1138 请看一下我在这个错误报告和我在这个问题中找到的链接。 - Sotirios Delimanolis

显示剩余3条评论

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我不理解这个问题。
char[]是String的内部成员。如果两个字符串引用相同（应该是这样，因为你应该使用intern strings），那么char[]将是相同的。
但对于不同的实例，为什么您希望char[]是相同的引用？字符串是不可变的，因此两个不同的字符串对象不能共享对同一支持数组的引用。
此外，即使对于子字符串，使用此条件检查也没有意义。
我不知道答案中提到的Java 7中的更改，但在这种情况下检查支持数组的相等性是错误的。
一个字符串对象不仅是支持数组，还包括其当前偏移量、长度等。
因此，由于子字符串而产生的两个字符串对象可能由相同的字符数组支持，但可以包含作为内容的不同（子）字符串 - 在相同的字符数组中具有不同的偏移量

- Cratylus

你应该查看字符串的源代码。考虑以下内容：String x =“我是一个字符串，伙计！”; String y = x.substring(5,7); String z = x.substring(5,7); y和x将具有相同的偏移量和计数，并共享与x相同的char[]。 - UFL1138

@UFL1138: 如果您使用x.substring(5,7)和 y.substring(0,3)，则仍然有相同的缓冲区但不同的字符串。 - Cratylus

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在后备字符数组上进行这样的检查很可能是多余的，也不是必需的。

有两种情况下，后备字符数组对象可能是相同的对象（因为其他指向子字符串方法总是创建一个新的后备字符数组）。

定义字符串字面量

String a = "Hello";
a.equals("Hello"); // Backing array of "Hello" string literal 
                   // will be same as that of variable a

在这种情况下，equals方法将确定字符串在以下行中是否相等，甚至在检查支持字符数组之前。

if (this == anObject) { // From String.equals method
    return true;
}

使用字符串复制构造函数创建另一个字符串对象

请注意，以下代码块没有实际价值，无法在真实代码中执行。

String a = "Hello;
String b = new String(a);
a.equals(b);

因此，与其进行额外的检查以确定字符数组是否相同，如果字符串对象不同，安全地假定它们始终不同。

- Arun

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可以查看英文原文，
原文链接

- yshavit · Accepted Answer

好的，你需要检查char[]、offset和count（字符串长度）。由于char[]只能在String类内部创建，因此所有这三个值都相等的唯一方法是String自己从自己创建一个替身。你可以让它这样做（例如：new String("why?")），但这不是常见用例。

我甚至不确定这样做是否能加速任何东西。大部分时间，检查都会失败，这意味着它正在做无用功。这可能会被分支预测所抵消，但在那种情况下，检查通过的几次将使该分支预测的猜测失效，这实际上会拖慢速度。换句话说，如果JVM / CPU尝试针对常见情况进行优化，通常你将得不到任何收益，在罕见情况下反而会伤及自己（这正是你要优化的地方）。如果它不尝试优化这种常见情况，为了一个相当罕见的比较集，你会在大多数比较中受到伤害。