String.equals()是如何工作的？

Question

我一直在尝试理解一些API方法的工作原理。

下面是java.lang.String类中equals方法的片段。

有人能告诉我代码实际上是如何比较两个字符串的吗？我理解count的重要性，但是offset代表什么意思呢？这些变量是如何获得值的？

比如当我创建一个String时，这些变量会如何初始化？

详细的逐行描述以及实例变量value、count、offset等何时以及如何初始化？

 public boolean equals(Object anObject) {
  1014           if (this == anObject) {
  1015               return true;
  1016           }
  1017           if (anObject instanceof String) {
  1018               String anotherString = (String)anObject;
  1019               int n = count;
  1020               if (n == anotherString.count) {
  1021                   char v1[] = value;
  1022                   char v2[] = anotherString.value;
  1023                   int i = offset;
  1024                   int j = anotherString.offset;
  1025                   while (n-- != 0) {
  1026                       if (v1[i++] != v2[j++])
  1027                           return false;
  1028                   }
  1029                   return true;
  1030               }
  1031           }
  1032           return false;
  1033       }

- Mukul Goel

Answer 1

逻辑上

while (n-- != 0) {
if (v1[i++] != v2[j++])
    return false;
}

是相同的

for (int i = 0; i < n; i++) {
    if (v1[i] != v2[j])
        return false;
    }
}

我不确定JVM设计者为什么要这样做。也许使用while循环比for循环有性能提升。在我看来，它看起来很像C语言，所以可能编写此代码的人具有C语言背景。

“Offset”用于定位字符串在char数组中的起始位置。内部字符串存储为char数组。这是“value”。

if (v1[i++] != v2[j++])
    return false;

检查字符串底层字符数组中的字符。

逐行检查。

如果引用指向同一对象，则必须使用equals。

1014           if (this == anObject) {
1015               return true;
1016           }

如果对象是字符串，则检查它们是否相等。

1017           if (anObject instanceof String) {

将传递的参数转换为字符串。

1018               String anotherString = (String)anObject;

记住 this.string 的长度。

1019               int n = count;

如果两个字符串的长度相同

1020               if (n == anotherString.count) {

获取一个字符数组（值为该数组）。

1021                   char v1[] = value;
1022                   char v2[] = anotherString.value;

找出字符串在此数组中的起始位置。

1023                   int i = offset;
1024                   int j = anotherString.offset;

循环遍历字符数组。如果值不同，则返回 false。

1025                   while (n-- != 0) {
1026                       if (v1[i++] != v2[j++])
1027                           return false;
1028                   }

其他所有内容必须是真实的

1029                   return true;
1030               }
1031           }

如果不是字符串类型，则它们不能相等。

1032           return false;
1033       }

要理解偏移量和值，请查看String类。

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];

/** The offset is the first index of the storage that is used. */
private final int offset;

/** The count is the number of characters in the String. */
private final int count;

构造函数初始化这些变量。默认构造函数代码如下所示。您应该看到其他构造函数类似的内容。

/**
  * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
  * an empty character sequence.  Note that use of this constructor is
  * unnecessary since Strings are immutable.
  */
 public String() {
    this.offset = 0;
    this.count = 0;
    this.value = new char[0];
 }

这个链接非常不错，值得一看

- RNJ

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这就是如此干净利落..谢谢。 - Mukul Goel

还有一个问题，我找不到一个初始化这些实例变量的构造函数。有吗？这是由JVM处理的吗？ - Mukul Goel

刚刚更新了答案，包括字符串的默认构造函数，在其中进行了初始化。 - RNJ

谢谢，伙计。非常好的答案。 - Mukul Goel

Answer 2

你可能知道，在Java中处理字符串是一个特殊的情况，大多数情况下，字符串是从字符串池中分配的，因此对于一个字符数组"I am Learning Java"，一个字符串引用可能指向"I am Learning Java"，那么偏移量将为0，另一个字符串可能指向"am"，所以偏移量将为2。由于一些本地代码处理其初始化，因此我认为偏移量是在该过程中设置的（在从字符串池共享内存期间）。

此外，正如您从代码中看到的那样

 public String(String original) {
         int size = original.count;
        char[] originalValue = original.value;
        char[] v;
        if (originalValue.length > size) {
            // The array representing the String is bigger than the new
          // String itself.  Perhaps this constructor is being called
            // in order to trim the baggage, so make a copy of the array.
           int off = original.offset;
          v = Arrays.copyOfRange(originalValue, off, off+size);
        } else {
           // The array representing the String is the same
          // size as the String, so no point in making a copy.
            v = originalValue;
       }
      this.offset = 0;
       this.count = size;
       this.value = v;
    }

当从旧字符串创建新字符串时，可能会出现旧字符串（在这种情况下是原始字符串）来自字符串池的情况，因此首先需要获取偏移量，然后将整个数组复制到分配的新内存中（新字符串不共享字符串池的内存）。

另外，您应该记住字符串是一种派生类型，字符串始终存储在字符数组中，因此我们需要一个偏移量来确定字符串在字符数组中的起始位置。

- Ankur