为什么实例变量在java中有默认值？ [复制]

Question

为什么在类中声明的变量有默认值，而在方法中声明的变量，称为“局部变量”，在Java中却没有默认值？

例如

class abc
{
   int a;

   public static void main(String ss[])
   {
        int b;

          abc aa=new abc();
          System.out.println(aa.a);
          System.out.println(b);
    }
 }

在上面的示例中，变量 a 的默认值为 0，但变量 b 给出了它可能尚未初始化的错误。

Answer 1

局部变量初始化

在方法和块中声明的变量称为局部变量。局部变量在方法调用时创建时未初始化。因此，局部变量必须在使用前显式初始化。否则编译器会在执行包含的方法或块时将其标记为错误。

示例：

public class SomeClassName{

public static void main(String args[]){
int total;
System.out.println("The incremented total is " + total + 3); //(1)
}
}

编译器抱怨 (1) 处 println 语句中使用的局部变量 total 可能未初始化。 使用前初始化局部变量total解决问题：

public class SomeClassName{

public static void main(String args[]){
int total = 45; //Local variable initialized with value 45 System.out.println("The incremented total is " + total+ 3); //(1)
}
}

字段初始化

如果没有为实例或静态变量提供初始化，无论是在声明时还是在初始化程序块中，那么它会使用其类型的默认值进行隐式初始化 . 每次实例化类时都会使用其类型的默认值初始化实例变量，即针对从该类创建的每个对象。 静态变量在首次加载类时使用其类型的默认值进行初始化。

Answer 2

所有成员变量都必须加载到堆中，因此在创建类实例时必须使用默认值进行初始化。在局部变量的情况下，它们不会被加载到堆中，它们会存储在堆栈中，直到它们在 java 7 之前被使用，所以我们需要显式地初始化它们。 现在“Java Hotspot Server Compiler”执行“逃逸分析”，并决定在堆栈而不是堆上分配一些变量。

Answer 3

tl;dr：这或多或少是一个随意的选择

如果你问我，Java 有实例变量的默认值是一个错误。编译器应该强制程序员在之前初始化它，就像局部变量的情况一样。

默认值背后的基本原理是安全。当一个对象被实例化时，将为该对象分配一块内存，其中包含实例变量指向的位置等。Java 设计者认为用零和空值擦除这部分内存是一个好主意。这样，您将永远不会读取在分配对象之前碰巧存在的垃圾。他们本可以强制初始化；选择没有任何根本性。它可能使事情易于实现，并且对 Java 的设计者来说足够有意义。

在局部变量的情况下，设计者选择强制初始化（或者更准确地说，当只声明局部变量时，他们选择不进行任何类型的初始化，因此编译器最合乎逻辑的行为是在使用前强制初始化变量）。

Answer 4

由于局部变量是在堆栈上分配的，因此局部变量的内存块是在为其分配值时分配的。

举个简单的例子

class Abc {
   int i = -111;
   int e;

   int doSomething() {
        int a = 10;
        int b = a + i;    
        int c = b + 100;

        Abc d = new Abc();

        e = b + c + d.a;

        return e + 1000;
    }
 }

以及来自javap -c Abc的字节码

Compiled from "Abc.java"
class Abc {
  int i;
  int e;

  Abc();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: aload_0
       5: bipush        -111
       7: putfield      #2                  // Field i:I
      10: return

  int doSomething();
    Code:
       0: bipush        10
       2: istore_1
       3: iload_1
       4: aload_0
       5: getfield      #2                  // Field i:I
       8: iadd
       9: istore_2
      10: iload_2
      11: bipush        100
      13: iadd
      14: istore_3
      15: new           #3                  // class Abc
      18: dup
      19: invokespecial #4                  // Method "<init>":()V
      22: astore        4
      24: aload_0
      25: iload_2
      26: iload_3
      27: iadd
      28: aload         4
      30: getfield      #2                  // Field i:I
      33: iadd
      34: putfield      #5                  // Field e:I
      37: aload_0
      38: getfield      #5                  // Field e:I
      41: sipush        1000
      44: iadd
      45: ireturn
}

当一个方法被调用时，堆栈中称为当前帧的内存空间被分配

如果你仔细看，即使 int a=-111; 赋值发生在隐式初始化函数 Abc() 中！

       int a = -111;

       5: bipush        -111
       7: putfield      #2                  // Field a:I

由于字段变量e 未分配任何值，如果是原始变量，它将为 0，如果是对象引用，则为 null

如果你看看doSomething()

        int a = 10;
        0: bipush        10

对于要使用的局部变量，在这种情况下需要将初始值推入堆栈 10 。没有这个 'push' [initialization] a 的值不能被后续语句访问（因为该值不在堆栈上）。一旦值被压入堆栈，其他操作（如 iadd istore 等）就会在堆栈上执行

下面的语句实际上在堆空间上创建一个对象并调用 init 方法。这是像'e'这样的未初始化变量获取默认值的地方

      15: new           #3                  // class Abc
      18: dup

我将进一步的字节码比较留给你;）但我希望它很清楚