Чому ми не можемо отримати доступ до статичного вмісту через неініціалізовану локальну змінну?

Погляньте на код нижче:

class Foo{
    public static int x = 1;
}

class Bar{    
    public static void main(String[] args) {
        Foo foo;
        System.out.println(foo.x); // Error: Variable 'foo' might not have been initialized
    }
}

Як ви бачите , при спробі поля статичного доступу xчерез неініціалізованих локальну змінну Foo foo;коду foo.xгенерує помилку компіляції: Variable 'foo' might not have been initialized.

Це може здатися , як ця помилка має сенс, але тільки поки ми не усвідомлюємо , що для доступу до staticчлену віртуальна машина практично не використовувати в значення змінної, а тільки його тип .

Наприклад, я можу ініціалізувати fooзначенням, nullі це дозволить нам отримати доступ xбез будь-яких проблем:

Foo foo = null;
System.out.println(foo.x); //compiles and at runtime prints 1!!! 

Такий сценарій працює, тому що компілятор розуміє, що xце статично, і поводиться так, foo.xяк було написано Foo.x(принаймні, так я думав дотепер).

То чому компілятор раптом наполягає на fooзначенні, яке він взагалі НЕ використовуватиме ?

^{Застереження: Це не код, який буде використовуватися в реальному застосуванні, а цікаве явище, на яке я не зміг знайти відповіді у Stack Overflow, тому вирішив запитати про це.}

§15.11. Полеві вирази доступу :

Якщо поле статичне :

Первинний вираз обчислюється, а результат відкидається . Якщо обчислення виразу Первинного завершується різко, вираз доступу до поля різко завершується з тієї ж причини.

Там, де раніше зазначалося, що доступ до полів ідентифікується Primary.Identifier.

Це показує, що, хоча воно і не використовує Primary, воно все одно обчислюється, а результат потім відкидається, саме тому його потрібно буде ініціалізувати. Це може змінити ситуацію, коли оцінка зупиняє доступ, як зазначено в пропозиції.

РЕДАГУВАТИ:

Ось короткий приклад, щоб наочно продемонструвати, що Primaryоцінюється, навіть якщо результат відкидається:

class Foo {
    public static int x = 1;
    
    public static Foo dummyFoo() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(5000);
        return null;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println(dummyFoo().x);
        System.out.println(Foo.x);
    }
}

Тут ви можете побачити, що dummyFoo()все ще обчислюється, оскільки значення printзатримується на 5 секунд, Thread.sleep()хоча воно завжди повертає nullзначення, яке відкидається.

Якщо вираз не обчислюється, printвін з'являється миттєво, що можна побачити, коли клас Fooвикористовується безпосередньо для доступу xдо Foo.x.

Примітка: Виклик методу також вважається Primaryпоказаним у §15.8 Первинні вирази .

Розділ 16. Певне призначення

Кожна локальна змінна (§14.4) і кожне порожнє остаточне поле (§4.12.4, §8.3.1.2) повинні мати певно присвоєне значення, коли відбувається будь-який доступ до його значення.

Не має значення, до чого ви намагаєтесь отримати доступ через локальну змінну. Правило полягає в тому, що його слід визначити до цього.

Щоб обчислити вираз доступу до поля foo.x , спочатку потрібно обчислити його primaryчастину ( foo). Це означає, що fooвідбудеться доступ до , що призведе до помилки під час компіляції.

Для кожного доступу до локальної змінної або порожнього кінцевого поля x, x обов'язково повинен бути призначений перед доступом, або виникає помилка під час компіляції.

Цінність дотримання правил є якомога простішою, і «не використовувати змінну, яка, можливо, не ініціалізована», настільки просто, наскільки це можливо.

Більш того, існує усталений спосіб виклику статичних методів - завжди використовуйте ім'я класу, а не змінну.

System.out.println(Foo.x);

Змінна "foo" - це небажані накладні витрати, які слід видалити, а помилки та попередження компілятора можуть сприйматися як допомога, що веде до цього.

Інші відповіді чудово пояснюють механізм того, що відбувається. Можливо, ви також хотіли обґрунтувати специфікацію Java. Не будучи експертом Java, я не можу вказати вам початкові причини, але дозвольте вказати на це:

• Кожен фрагмент коду або має значення, або він викликає помилку компіляції.
• (Для статики, оскільки екземпляр непотрібний, Foo.xце природно.)
• Тепер, що нам робити foo.x(доступ через змінну екземпляра)?
  • Це може бути помилка компіляції, як у C #, або
  • Це має значення. Оскільки Foo.xвже означає "просто отримати доступ x", розумно, що вираз foo.x має інше значення; тобто кожна частина виразу є дійсною і має доступ x.

Будемо сподіватися, що хтось обізнаний може сказати справжню причину. :-)