字符数组和整型数组的区别

Question

当我尝试打印未初始化的 静态字符数组 时，会出现运行时错误（空指针异常），而未初始化的 静态整型数组 则会给出 null 值。为什么？

public class abc {
    static int arr[];
    static char ch[];

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ch); //it gives null pointer exception at run time
        System.out.println(arr); //it gives output as "null".
        }
    }

- Shashank Agarwal

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可以肯定的是，println() 的字符数组版本是经过重载的，它会尝试将数组作为字符串打印出来，而 int[] 版本则仅将其作为数组打印出来。当使用 char * 或者通用的 void * 指针调用时，请参考 C++ 中的 std::cout::operator<<。 - The Paramagnetic Croissant

是的，这都与println重载有关，与数组本身无关。 int []和char []本质上是相同的，除了int是4字节有符号数据，而char是2字节无符号数据。 - Hot Licks

Answer 1

答案存在于PrintWriter源代码中（其中System.out是一个实例）。

首先，未初始化的数组作为引用变量会被赋予默认值null。 println(char[])方法尝试调用传入的数组的.length属性。由于传入的数组为null，因此导致了NullPointerException异常。最终，println(char[])方法会调用write(char[])方法。

public void write(char buf[]) {
    write(buf, 0, buf.length);
}

println没有重载方法能匹配上int[]，但是有一个println(Object)。于是println调用println(Object)，最终它会调用String.valueOf，传入了null引用，所以String.valueOf接收到null参数并返回String类型的字符串"null"。println(Object)又会调用print(Object)：

public void print(Object obj) {
    write(String.valueOf(obj));
}

- rgettman

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异常处理很耗费资源，为什么不直接检查是否为空？我知道这是一个设计师的问题，但我很好奇。 - Engineer2021

打印也很贵，我猜是吧？ - Octavia Togami

System.out是一个PrintStream，而不是PrintWriter。 - Boann

Answer 2

System.out是PrintStream类的实例，该类有几个重载的println方法。在你的情况下：

1. System.out.println(ch);使用了public void println(char x[])
2. System.out.println(arr);使用了public void println(Object x)（因为没有public void println(int[] x)方法，所以println可以使用的最接近的类型是Object）。

第二种方法使用了

String.valueOf(x);

为了获得我们想要打印的对象的字符串表示形式，valueOf 方法的代码如下：

public static String valueOf(Object obj) {
    return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
}

因此它是空值安全的（如果引用为null，则会返回字符串"null"）。

第一个方法在某种程度上使用了

public void write(char cbuf[]) throws IOException {
    write(cbuf, 0, cbuf.length);
                 //    ^^^^^^^ this throws NPE
}

由于cbuf是null，所以cbuf.length会抛出NullPointerException异常，因为null没有length（或任何其他）字段。

- Pshemo

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很难说。也许Java的作者认为print(Object)方法主要用于打印对象的状态（借助其toString方法），因此打印null感觉正确，但从print(char[])中，他们期望打印char数组中的确切字符，由于char[]与String相比不是那么常见的类型，所以将其设置为null更像是错误而不是预期状态，因此他们决定通过抛出NPE来通知程序员（并停止执行有错误的程序）。但这不一定是真的。您需要问Java设计师。 - Pshemo

@usr，如果你想使用“Object”重载，那么你也可以这样做：System.out.println((Object) chr)。 - Octavia Togami

@ıɯɐƃoʇǝızuǝʞ 是的，但这将打印数组的toString()结果，因此我们将看到类似于[C@1db9742的内容，而不是数组的内容。换句话说，println(new char[]{'f'，'o'，'o'})将打印foo，而println((Object)new char[]{'f'，'o'，'o'})将打印[C@1db9742。 - Pshemo

在Java的世界中，NPE难道不总是被认为是一个bug吗？这并不像库开发人员在这里已经决定抛出这个异常。他们没有考虑到这种情况，在内部代码中崩溃。幸运的是，这不是一个损坏或安全问题。 - usr

这是一个既存在于调用方又存在于库中的错误。 - usr

Answer 3

这是两种不同的方法，它们的API完整地描述了它们的行为。 public void println(Object x) 首先调用 String.valueOf 方法，如果 x 为 null，则返回 "null"。

参见：

• http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/String.html#valueOf-java.lang.Object-
• http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/PrintStream.html#println-java.lang.Object-

public void print(char[] c) 调用了 print(char[] c) 方法，如果 c 为 null，则会抛出 NullPointerException 异常。

参见：

• http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/PrintStream.html#println-char:A-
• http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/PrintStream.html#print-char:A-

- NESPowerGlove

Answer 4

您实际上正在调用两个独立的、重载的System.out.println()方法。public void println(char[] x) 根据文档进行了重载。没有为 int[] 数组存在特定的 println(Object x) 重载。

因此，当在整数数组上调用 println() 时，将调用 public void println(Object x)。根据 Javadocs：

该方法首先调用 String.valueOf(x) 来获取所打印对象的字符串值，然后表现得好像它调用 print(String) 然后是 println()。

由于字符串的值为 null，该方法会打印 null。

当 println() 方法以字符数组作为参数时，其工作方式有所不同。从表面上看，该方法本身似乎相似：

打印一个字符数组，然后终止该行。该方法表现得好像它调用 print(char[])，然后是 println()。

然而，print(char[]) 方法在关键方面表现出了相当不同之处：

打印字符数组。根据平台的默认字符编码将字符转换为字节，并以与write(int)方法完全相同的方式写入这些字节。

因此，它调用了不同的方法。print(char[])的文档明确说明，在您的情况下，会抛出异常：

"如果[s输入参数]为空，则抛出NullPointerException"

因此，行为差异的原因就在这里。

有关println和print方法的更多信息，请参见Javadocs： http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/io/PrintStream.html#println()

- La-comadreja