为什么 Kotlin 会在反编译为 Java 时进行 null 检查并声明一些未使用的变量？
Why do Kotlin null checks, when decompiled to Java declares some unused variables?
我在 JVM 11（AdoptOpenJDK build 11.0.4+11）上使用 Kotlin 1.5.20 做了以下操作
通常在 Kotlin 中，我会执行空检查，有利于 x?.let {} 或 x?.run {} 而不是 if(x != null) {}。
我将这三种方法反编译为 Java，以便了解我最喜欢的方法是否引入了任何类型的低效率。反编译这段 Kotlin 代码
class Main {
fun main1(x: String?){
x?.run { println(this) }
}
fun main2(x: String?){
x?.let { x1 -> println(x1) }
}
fun main3(x: String?){
if (x != null){
println(x)
}
}
}
我得到这个 Java 代码
@Metadata(
mv = {1, 5, 1},
k = 1,
d1 = {"\u0000\u001a\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\b\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0010\u000e\n\u0002\b\u0003\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0005¢\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0010\u0010\u0003\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0007\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\b\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006¨\u0006\t"},
d2 = {"Lcom/cgm/experiments/Main;", "", "()V", "main1", "", "x", "", "main2", "main3", "decompile"}
)
public final class Main {
public final void main1(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var3 = false;
boolean var4 = false;
int var6 = false;
boolean var7 = false;
System.out.println(x);
}
}
public final void main2(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var3 = false;
boolean var4 = false;
int var6 = false;
boolean var7 = false;
System.out.println(x);
}
}
public final void main3(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var2 = false;
System.out.println(x);
}
}
}
如您所见，分配了几个未使用的变量（var3, var4, var6, var7 用于 fun main1，fun main2 和 var2 用于 fun main3）。这是反编译代码，所以字节码实际上分配并初始化了它们。 int var6 = false; 甚至无法编译。
还介绍了传统的if(x != null) {println(x)}未使用的var2。
我想了解这些变量的用途是什么以及为什么会这样。
编辑：
这里是 Kotlin 字节码（来自 IntelliJ --> Tools --> Kotlin --> Show Kotlin Bytecode）
// ================com/cgm/experiments/Main.class =================
// class version 52.0 (52)
// access flags 0x31
public final class com/cgm/experiments/Main {
// access flags 0x11
public final main1(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 5 L0
ALOAD 1
DUP
IFNULL L1
ASTORE 2
L2
ICONST_0
ISTORE 3
L3
ICONST_0
ISTORE 4
L4
ALOAD 2
ASTORE 5
L5
LINENUMBER 21 L5
L6
ICONST_0
ISTORE 6
L7
LINENUMBER 5 L7
L8
ICONST_0
ISTORE 7
L9
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 5
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L10
L11
LINENUMBER 5 L11
NOP
L12
L13
LINENUMBER 5 L13
L14
GOTO L15
L1
POP
L15
L16
LINENUMBER 6 L16
RETURN
L17
LOCALVARIABLE $this$run Ljava/lang/String; L6 L12 5
LOCALVARIABLE $i$a$-run-Main$main1 I L7 L12 6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L17 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L17 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 8
// access flags 0x11
public final main2(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 9 L0
ALOAD 1
DUP
IFNULL L1
ASTORE 2
L2
ICONST_0
ISTORE 3
L3
ICONST_0
ISTORE 4
L4
ALOAD 2
ASTORE 5
L5
LINENUMBER 21 L5
L6
ICONST_0
ISTORE 6
L7
LINENUMBER 9 L7
L8
ICONST_0
ISTORE 7
L9
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 5
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L10
L11
LINENUMBER 9 L11
NOP
L12
L13
LINENUMBER 9 L13
L14
GOTO L15
L1
POP
L15
L16
LINENUMBER 10 L16
RETURN
L17
LOCALVARIABLE x1 Ljava/lang/String; L6 L12 5
LOCALVARIABLE $i$a$-let-Main$main2 I L7 L12 6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L17 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L17 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 8
// access flags 0x11
public final main3(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 13 L0
ALOAD 1
IFNULL L1
L2
LINENUMBER 14 L2
L3
ICONST_0
ISTORE 2
L4
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 1
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L5
L1
LINENUMBER 16 L1
RETURN
L6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L6 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L6 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 3
// access flags 0x1
public <init>()V
L0
LINENUMBER 3 L0
ALOAD 0
INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
RETURN
L1
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L1 0
MAXSTACK = 1
MAXLOCALS = 1
@Lkotlin/Metadata;(mv={1, 5, 1}, k=1, d1={"\u0000\u001a\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\u0008\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0010\u000e\n\u0002\u0008\u0003\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0005\u00a2\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0010\u0010\u0003\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0007\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0008\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006\u00a8\u0006\u0009"}, d2={"Lcom/cgm/experiments/Main;", "", "()V", "main1", "", "x", "", "main2", "main3", "decompile.main"})
// compiled from: Main.kt
// debug info: SMAP
Main.kt
Kotlin
*S Kotlin
*F
+ 1 Main.kt
com/cgm/experiments/Main
+ 2 fake.kt
kotlin/jvm/internal/FakeKt
*L
1#1,20:1
1#2:21
*E
}
// ================META-INF/decompile.main.kotlin_module =================
This is decompiled code, so the bytecode actually allocates and initialize those. int var6 = false; doesn't even compile.
这不是一个直接的答案，但我建议你的反编译器只是解释错误。检查字节码比反编译尽力而为的猜测更有意义。
我见过很多没有任何意义的反编译 java 代码，这是所用反编译器的问题，而不是代码的问题。
I would like to understand which is the purpose of those variables and why this happens.
您在这里看到的是函数中使用的堆栈条目。如果您遵循实际的字节码，您将看到 ASTORE N/ISTORE N/ALOAD N/ILOAD N 条目。这是将变量放入堆栈的位置，varN 变量代表这些堆栈条目。将这些堆栈条目反编译为 java 代码并不总是有意义（或者可能），因为它实际上是一个字节码细节，例如必须将一些值压入堆栈才能将这些值传递给函数。您通常会看到比变量更多的堆栈条目来执行诸如空检查和内部调用之类的事情。
在这种情况下，我不知道为什么要使用这么多堆栈条目，但它看起来像是用于捕获 lambda 的未使用占位符，以防你使用它们。
无论如何，反编译的Java代码不应该被用来推断字节码。如果您想更好地了解幕后发生的事情，我建议您自己学习字节码指令并对其进行分析。
I would like to understand which is the purpose of those variables and why this happens.
我希望 Kotlin 更容易分配这些堆栈条目，即使它们未被使用。
然而，重要的一点是：
understand if my favorite approach introduces any kind of inefficiency
这样的分析用处不大。例如，Kotlin 可能会生成那些空的堆栈条目，因为 JVM 将它们优化掉是微不足道的，因为它们从未被读取过。除非您在真实的 JVM 上执行这些不同的方法时观察到实际的性能影响，否则您应该假设它们都同样有效。即使有一些性能影响，也可以忽略不计，而且我怀疑除了微基准测试之外的任何其他工作负载下它是否可以测量，微基准测试通常不具有代表性或现实世界的场景。 使用你最喜欢的版本.
旁注：IMO 所有这三种方法都应该在不同的情况下使用。如果你真的想检查某个东西是否是 null，请使用 if (x != null)，如果你想将可为 null 的值映射到另一个值，请使用 ?.let，如果有用，请使用 ?.run捕获可空值作为接收者。 x?.run { println(this) } 不是很地道，很难阅读。在这种情况下，您应该更担心代码的可读性而不是性能。
我在 JVM 11（AdoptOpenJDK build 11.0.4+11）上使用 Kotlin 1.5.20 做了以下操作
通常在 Kotlin 中，我会执行空检查，有利于 x?.let {} 或 x?.run {} 而不是 if(x != null) {}。
我将这三种方法反编译为 Java，以便了解我最喜欢的方法是否引入了任何类型的低效率。反编译这段 Kotlin 代码
class Main {
fun main1(x: String?){
x?.run { println(this) }
}
fun main2(x: String?){
x?.let { x1 -> println(x1) }
}
fun main3(x: String?){
if (x != null){
println(x)
}
}
}
我得到这个 Java 代码
@Metadata(
mv = {1, 5, 1},
k = 1,
d1 = {"\u0000\u001a\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\b\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0010\u000e\n\u0002\b\u0003\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0005¢\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0010\u0010\u0003\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0007\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\b\u001a\u00020\u00042\b\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006¨\u0006\t"},
d2 = {"Lcom/cgm/experiments/Main;", "", "()V", "main1", "", "x", "", "main2", "main3", "decompile"}
)
public final class Main {
public final void main1(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var3 = false;
boolean var4 = false;
int var6 = false;
boolean var7 = false;
System.out.println(x);
}
}
public final void main2(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var3 = false;
boolean var4 = false;
int var6 = false;
boolean var7 = false;
System.out.println(x);
}
}
public final void main3(@Nullable String x) {
if (x != null) {
boolean var2 = false;
System.out.println(x);
}
}
}
如您所见，分配了几个未使用的变量（var3, var4, var6, var7 用于 fun main1，fun main2 和 var2 用于 fun main3）。这是反编译代码，所以字节码实际上分配并初始化了它们。 int var6 = false; 甚至无法编译。
还介绍了传统的if(x != null) {println(x)}未使用的var2。
我想了解这些变量的用途是什么以及为什么会这样。
编辑：
这里是 Kotlin 字节码（来自 IntelliJ --> Tools --> Kotlin --> Show Kotlin Bytecode）
// ================com/cgm/experiments/Main.class =================
// class version 52.0 (52)
// access flags 0x31
public final class com/cgm/experiments/Main {
// access flags 0x11
public final main1(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 5 L0
ALOAD 1
DUP
IFNULL L1
ASTORE 2
L2
ICONST_0
ISTORE 3
L3
ICONST_0
ISTORE 4
L4
ALOAD 2
ASTORE 5
L5
LINENUMBER 21 L5
L6
ICONST_0
ISTORE 6
L7
LINENUMBER 5 L7
L8
ICONST_0
ISTORE 7
L9
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 5
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L10
L11
LINENUMBER 5 L11
NOP
L12
L13
LINENUMBER 5 L13
L14
GOTO L15
L1
POP
L15
L16
LINENUMBER 6 L16
RETURN
L17
LOCALVARIABLE $this$run Ljava/lang/String; L6 L12 5
LOCALVARIABLE $i$a$-run-Main$main1 I L7 L12 6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L17 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L17 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 8
// access flags 0x11
public final main2(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 9 L0
ALOAD 1
DUP
IFNULL L1
ASTORE 2
L2
ICONST_0
ISTORE 3
L3
ICONST_0
ISTORE 4
L4
ALOAD 2
ASTORE 5
L5
LINENUMBER 21 L5
L6
ICONST_0
ISTORE 6
L7
LINENUMBER 9 L7
L8
ICONST_0
ISTORE 7
L9
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 5
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L10
L11
LINENUMBER 9 L11
NOP
L12
L13
LINENUMBER 9 L13
L14
GOTO L15
L1
POP
L15
L16
LINENUMBER 10 L16
RETURN
L17
LOCALVARIABLE x1 Ljava/lang/String; L6 L12 5
LOCALVARIABLE $i$a$-let-Main$main2 I L7 L12 6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L17 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L17 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 8
// access flags 0x11
public final main3(Ljava/lang/String;)V
// annotable parameter count: 1 (visible)
// annotable parameter count: 1 (invisible)
@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0
L0
LINENUMBER 13 L0
ALOAD 1
IFNULL L1
L2
LINENUMBER 14 L2
L3
ICONST_0
ISTORE 2
L4
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 1
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L5
L1
LINENUMBER 16 L1
RETURN
L6
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L6 0
LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L0 L6 1
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 3
// access flags 0x1
public <init>()V
L0
LINENUMBER 3 L0
ALOAD 0
INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
RETURN
L1
LOCALVARIABLE this Lcom/cgm/experiments/Main; L0 L1 0
MAXSTACK = 1
MAXLOCALS = 1
@Lkotlin/Metadata;(mv={1, 5, 1}, k=1, d1={"\u0000\u001a\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\u0008\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0010\u000e\n\u0002\u0008\u0003\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0005\u00a2\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0010\u0010\u0003\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0007\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006J\u0010\u0010\u0008\u001a\u00020\u00042\u0008\u0010\u0005\u001a\u0004\u0018\u00010\u0006\u00a8\u0006\u0009"}, d2={"Lcom/cgm/experiments/Main;", "", "()V", "main1", "", "x", "", "main2", "main3", "decompile.main"})
// compiled from: Main.kt
// debug info: SMAP
Main.kt
Kotlin
*S Kotlin
*F
+ 1 Main.kt
com/cgm/experiments/Main
+ 2 fake.kt
kotlin/jvm/internal/FakeKt
*L
1#1,20:1
1#2:21
*E
}
// ================META-INF/decompile.main.kotlin_module =================
This is decompiled code, so the bytecode actually allocates and initialize those. int var6 = false; doesn't even compile.
这不是一个直接的答案，但我建议你的反编译器只是解释错误。检查字节码比反编译尽力而为的猜测更有意义。
我见过很多没有任何意义的反编译 java 代码，这是所用反编译器的问题，而不是代码的问题。
I would like to understand which is the purpose of those variables and why this happens.
您在这里看到的是函数中使用的堆栈条目。如果您遵循实际的字节码，您将看到 ASTORE N/ISTORE N/ALOAD N/ILOAD N 条目。这是将变量放入堆栈的位置，varN 变量代表这些堆栈条目。将这些堆栈条目反编译为 java 代码并不总是有意义（或者可能），因为它实际上是一个字节码细节，例如必须将一些值压入堆栈才能将这些值传递给函数。您通常会看到比变量更多的堆栈条目来执行诸如空检查和内部调用之类的事情。
在这种情况下，我不知道为什么要使用这么多堆栈条目，但它看起来像是用于捕获 lambda 的未使用占位符，以防你使用它们。
无论如何，反编译的Java代码不应该被用来推断字节码。如果您想更好地了解幕后发生的事情，我建议您自己学习字节码指令并对其进行分析。
I would like to understand which is the purpose of those variables and why this happens.
我希望 Kotlin 更容易分配这些堆栈条目，即使它们未被使用。
然而，重要的一点是：
understand if my favorite approach introduces any kind of inefficiency
这样的分析用处不大。例如，Kotlin 可能会生成那些空的堆栈条目，因为 JVM 将它们优化掉是微不足道的，因为它们从未被读取过。除非您在真实的 JVM 上执行这些不同的方法时观察到实际的性能影响，否则您应该假设它们都同样有效。即使有一些性能影响，也可以忽略不计，而且我怀疑除了微基准测试之外的任何其他工作负载下它是否可以测量，微基准测试通常不具有代表性或现实世界的场景。 使用你最喜欢的版本.
旁注：IMO 所有这三种方法都应该在不同的情况下使用。如果你真的想检查某个东西是否是 null，请使用 if (x != null)，如果你想将可为 null 的值映射到另一个值，请使用 ?.let，如果有用，请使用 ?.run捕获可空值作为接收者。 x?.run { println(this) } 不是很地道，很难阅读。在这种情况下，您应该更担心代码的可读性而不是性能。