为什么这个 Java 8 lambda 编译失败？

Question

以下Java代码编译失败：

@FunctionalInterface
private interface BiConsumer<A, B> {
    void accept(A a, B b);
}

private static void takeBiConsumer(BiConsumer<String, String> bc) { }

public static void main(String[] args) {
    takeBiConsumer((String s1, String s2) -> new String("hi")); // OK
    takeBiConsumer((String s1, String s2) -> "hi"); // Error
}

编译器报告：

Error:(31, 58) java: incompatible types: bad return type in lambda expression
    java.lang.String cannot be converted to void

奇怪的是标记为“OK”的行编译正常，但标记为“Error”的行编译失败。它们看起来基本相同。

Answer 1

JLS 指定

如果函数类型的结果为 void，则 lambda 主体是 语句表达式（第 14.8 节）或 void 兼容块。

现在让我们详细了解一下，

由于您的 takeBiConsumer 方法是 void 类型，因此接收 new String("hi") 的 lambda 会将其解释为类似的块

{
    new String("hi");
}

在 void 中有效，因此第一种情况编译。

但是，在 lambda 为 -> "hi" 的情况下，一个块如

{
    "hi";
}

在 java 中不是有效的语法。因此，与“hi”有关的唯一事情就是尝试返回它。

{
    return "hi";
}

在void中无效并解释错误信息

incompatible types: bad return type in lambda expression
    java.lang.String cannot be converted to void

为了更好地理解，请注意，如果您将takeBiConsumer 的类型更改为字符串，-> "hi" 将有效，因为它会尝试直接返回字符串。

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请注意，起初我认为该错误是由于 lambda 处于错误的调用上下文中引起的，因此我将与社区分享这种可能性：

JLS 15.27

如果程序中出现 lambda 表达式，则为编译时错误 在赋值上下文（§5.2）以外的某个地方，调用 上下文（第 5.3 节）或强制转换上下文（第 5.5 节）。

但是在我们的例子中，我们是在invocation context 中，这是正确的。

Answer 2

您的 lambda 需要与 BiConsumer<String, String> 一致。如果参考JLS #15.27.3 (Type of a Lambda)：

如果满足以下所有条件，则 lambda 表达式与函数类型一致：

• [...]
• 如果函数类型的结果为 void，则 lambda 主体是语句表达式 (§14.8) 或 void 兼容块。

因此 lambda 必须是语句表达式或 void 兼容块：

• 构造函数调用是a statement expression，因此可以编译。
• 字符串文字不是语句表达式，也不兼容 void（参见the examples in 15.27.2），因此无法编译。

Answer 3

基本上，new String("hi") 是一段可执行的代码，它实际上做了一些事情（它创建一个新的字符串然后返回它）。返回值可以忽略，new String("hi") 仍然可以在 void-return lambda 中使用来创建一个新的字符串。

但是，"hi" 只是一个常量，它自己不会做任何事情。在 lambda body 中唯一合理的做法是 return 它。但是 lambda 方法必须有返回类型 String 或 Object，但它返回 void，因此会出现 String cannot be casted to void 错误。

Answer 4

第一种情况是可以的，因为您正在调用“特殊”方法（构造函数）并且您实际上并没有获取创建的对象。为了更清楚起见，我将把可选的大括号放在你的 lambda 中：

takeBiConsumer((String s1, String s2) -> {new String("hi");}); // OK
takeBiConsumer((String s1, String s2) -> {"hi"}); // Error

更清楚的是，我会将其翻译成旧的符号：

takeBiConsumer(new BiConsumer<String, String>(String s1, String s2) {
    public void accept(String s, String s2) {
        new String("hi"); // OK
    }
});

takeBiConsumer(new BiConsumer<String, String>(String s1, String s2) {
    public void accept(String s, String s2) {
        "hi"; // Here, the compiler will attempt to add a "return"
              // keyword before the "hi", but then it will fail
              // with "compiler error ... bla bla ...
              //  java.lang.String cannot be converted to void"
    }
});

在第一种情况下你正在执行一个构造函数，但你没有返回创建的对象，在第二种情况下你试图返回一个字符串值，但是你的接口BiConsumer中的方法返回void，因此编译器错误。