返回类型的Java方法编译时没有return语句

Question

问题1:

为什么以下代码在没有return语句的情况下编译？

public int a() {
    while(true);
}

注意:如果我在一段时间后添加返回,那么我得到一个Unreachable Code Error.

问题2:

另一方面,为什么以下代码编译,

public int a() {
    while(0 == 0);
}

即使以下没有.

public int a(int b) {
    while(b == b);
}

Answer 1

问题1:

为什么以下代码在没有return语句的情况下编译？

public int a() 
{
    while(true);
}

这由JLS§8.4.7涵盖:

如果声明方法具有返回类型(第8.4.5节),则如果方法的主体可以正常完成(第14.1节),则会发生编译时错误.

换句话说,具有返回类型的方法必须仅使用提供值返回的return语句返回; 该方法不允许"掉落其身体的末端".有关方法体中返回语句的精确规则,请参见§14.17.

方法可能具有返回类型但不包含return语句.这是一个例子:

class DizzyDean {
    int pitch() { throw new RuntimeException("90 mph?!"); }
}

由于编译器知道循环永远不会终止(true当然总是如此),它知道函数不能"正常返回"(从它的主体的末端掉下来),因此没有问题return.

问题2:

另一方面,为什么以下代码编译,

public int a() 
{
    while(0 == 0);
}

即使以下没有.

public int a(int b)
{
    while(b == b);
}

在这种0 == 0情况下,编译器知道循环永远不会终止(这0 == 0将始终为真).但它并不知道b == b.

为什么不？

编译器理解常量表达式(§15.28).引用§15.2 - 表达形式 (因为奇怪的是这句话不在§15.28中):

某些表达式具有可在编译时确定的值.这些是常量表达式(§15.28).

在您的b == b示例中,因为涉及变量,所以它不是常量表达式,并且未指定在编译时确定.我们可以看到在这种情况下总是如此(尽管如果b是double,如QBrute 指出的那样,我们很容易被愚弄Double.NaN,这本身并不是这样==),但是JLS只指定在编译时确定常量表达式,它不允许编译器尝试计算非常量表达式.bayou.io 为什么不提出了一个很好的观点:如果你开始试图在编译时确定涉及变量的表达式,你会在哪里停止？b == b很明显(呃,对于非NaN价值观),但是呢a + b == b + a？还是(a + b) * 2 == a * 2 + b * 2？在常数处绘制线条是有道理的.

因此,由于它没有"确定"表达式,编译器不知道循环将永远不会终止,因此它认为该方法可以正常返回 - 这是不允许的,因为它需要使用return.所以它抱怨缺乏一个return.

Answer 2

它可以是有趣的,没想到一个方法的返回类型为承诺返回指定类型的值,而是一个承诺不返回的值是不指定类型的.因此,如果您从未退货,那么您并没有违背承诺,因此以下任何一项都是合法的:

1. 永远循环:

   X foo() {
       for (;;);
   }
   

2. 永远递归:

   X foo() {
       return foo();
   }
   

3. 抛出异常:

   X foo() {
       throw new Error();
   }
   

(我发现递归是一个有趣的思考:编译器认为该方法将返回一个类型的值X(无论是什么),但它不是真的,因为没有代码存在任何想法如何创建或采购X.)

Answer 3

查看字节代码,如果返回的内容与定义不匹配,您将收到编译错误.

例:

for(;;) 将显示字节码:

L0
    LINENUMBER 6 L0
    FRAME SAME
    GOTO L0

注意缺少任何返回字节码

这不会返回,因此不会返回错误的类型.

为了比较,一种方法如下:

public String getBar() { 
    return bar; 
}

将返回以下字节码:

public java.lang.String getBar();
    Code:
      0:   aload_0
      1:   getfield        #2; //Field bar:Ljava/lang/String;
      4:   areturn

注意"areturn",意思是"返回参考"

现在,如果我们执行以下操作:

public String getBar() { 
    return 1; 
}

将返回以下字节码:

public String getBar();
  Code:
   0:   iconst_1
   1:   ireturn

现在我们可以看到定义中的类型与ireturn的返回类型不匹配,这意味着返回int.

所以它真正归结为如果该方法具有返回路径,则该路径必须与返回类型匹配.但是在字节码中有些实例根本没有生成返回路径,因此没有违反规则.