Java 中 Varargs 機(jī)制的理解
來源：原創(chuàng) 時(shí)間：2017-09-21 瀏覽：0 次
J2SE 1.5供給了“Varargs”機(jī)制。憑借這一機(jī)制，能夠界說能和多個(gè)實(shí)參相匹配的形參。然后，能夠用一種更簡略的辦法，來傳遞個(gè)數(shù)可變的實(shí)參。本文介紹這一機(jī)制的運(yùn)用辦法，以及這一機(jī)制與數(shù)組、泛型、重載之間的相互作用時(shí)的若干問題。
到J2SE 1.4停止，一向無法在Java程序里界說實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法——由于Java要求實(shí)參（Arguments）和形參（Parameters）的數(shù)量和類 型都有必要逐個(gè)匹配，而形參的數(shù)目是在界說辦法時(shí)就現(xiàn)已固定下來了。雖然能夠經(jīng)過重載機(jī)制，為同一個(gè)辦法供給帶有不同數(shù)量的形參的版別，可是這依然不能到達(dá) 讓實(shí)參數(shù)量恣意改變的意圖。
可是，有些辦法的語義要求它們有必要能承受個(gè)數(shù)可變的實(shí)參——例如聞名的main辦法，就需求能承受一切的命令行參數(shù)為實(shí)參，而命令行參數(shù)的數(shù)目，事前底子無法斷定下來。
關(guān)于這個(gè)問題，傳統(tǒng)上一般是選用“運(yùn)用一個(gè)數(shù)組來包裹要傳遞的實(shí)參”的做法來敷衍。
用數(shù)組包裹實(shí)參
“用數(shù)組包裹實(shí)參”的做法能夠分紅三步：首要，為這個(gè)辦法界說一個(gè)數(shù)組型的參數(shù)；然后在調(diào)用時(shí)，生成一個(gè)包含了一切要傳遞的實(shí)參的數(shù)組；最終，把這個(gè)數(shù)組作為一個(gè)實(shí)參傳遞曩昔。
這種做法能夠有用的到達(dá)“讓辦法能夠承受個(gè)數(shù)可變的參數(shù)”的意圖，僅僅調(diào)用時(shí)的辦法不行簡略。
J2SE 1.5中供給了Varargs機(jī)制，答應(yīng)直接界說能和多個(gè)實(shí)參相匹配的形參。然后，能夠用一種更簡略的辦法，來傳遞個(gè)數(shù)可變的實(shí)參。
Varargs的意義
大體說來，“Varargs”是“variable number of arguments”的意思。有時(shí)分也被簡略的稱為“variable arguments”，不過由于這一種叫法沒有闡明是什么東西可變，所以意義略微有點(diǎn)含糊。
界說實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法
只要在一個(gè)形參的“類型”與“參數(shù)名”之間加上三個(gè)接連的“.”（即“…”，英文里的句中省略號），就能夠讓它和不斷定個(gè)實(shí)參相匹配。而一個(gè)帶有這樣的形參的辦法，就是一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法。
清單1：一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法
留意，只要最終一個(gè)形參才干被界說成“能和不斷定個(gè)實(shí)參相匹配”的。因而，一個(gè)辦法里只能有一個(gè)這樣的形參。別的，如果這個(gè)辦法還有其它的形參，要把它們放到前面的方位上。
編譯器會在背地里把這最終一個(gè)形參轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)組形參，并在編譯出的class文件里作上一個(gè)記號，標(biāo)明這是個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法。
清單2：實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法的隱秘形狀
由于存在著這樣的轉(zhuǎn)化，所以不能再為這個(gè)類界說一個(gè)和轉(zhuǎn)化后的辦法簽名共同的辦法。
清單3：會導(dǎo)致編譯過錯(cuò)的組合
空白的存亡問題
依據(jù)J2SE 1.5的語法，在“…”前面的空白字符是可有可無的。這樣就有在“…”前面添加空白字符（形如“Object … args”）和在“…”前面不加空白字符（形如“Object… args”）的兩種寫法。由于現(xiàn)在和J2SE 1.5相合作的Java Code Conventions還沒有正式發(fā)布，所以無法知道終究哪一種寫法比較正統(tǒng)。不過，考慮到數(shù)組參數(shù)也有“Object [] args”和“Object[] args”兩種書寫辦法，而正統(tǒng)的寫法是不在“[]”前添加空白字符，好像采納不加空白的“Object… args”的寫法在全體上更和諧一些。
調(diào)用實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法
只要把要傳遞的實(shí)參逐個(gè)寫到相應(yīng)的方位上，就能夠調(diào)用一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法。不需求其它的進(jìn)程。
清單4：能夠傳遞若干個(gè)實(shí)參
在背地里，編譯器會把這種調(diào)用進(jìn)程轉(zhuǎn)化為用“數(shù)組包裹實(shí)參”的辦法：
清單5：悄悄呈現(xiàn)的數(shù)組創(chuàng)立
別的，這兒說的“不斷定個(gè)”也包含零個(gè)，所以這樣的調(diào)用也是合乎情理的：
清單6：也能夠傳遞零個(gè)實(shí)參
清單7：零實(shí)參對應(yīng)空數(shù)組
留意這時(shí)傳遞曩昔的是一個(gè)空數(shù)組，而不是null。這樣就能夠采納共同的辦法來處理，而不用檢測究竟歸于哪種狀況。
4. 處理個(gè)數(shù)可變的實(shí)參
處理個(gè)數(shù)可變的實(shí)參的辦法，和處理數(shù)組實(shí)參的辦法根本相同。一切的實(shí)參，都被保存到一個(gè)和形參同名的數(shù)組里。依據(jù)實(shí)踐的需求，把這個(gè)數(shù)組里的元素讀出之后，要蒸要煮，就能夠隨意了。
清單8：處理收到的實(shí)參們
5. 轉(zhuǎn)發(fā)個(gè)數(shù)可變的實(shí)參
有時(shí)分，在承受了一組個(gè)數(shù)可變的實(shí)參之后，還要把它們傳遞給另一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法。由于編碼時(shí)無法知道承受來的這一組實(shí)參的數(shù)目，所以“把它們 逐個(gè)寫到該呈現(xiàn)的方位上去”的做法并不行行。不過，這并不意味著這是個(gè)不行完結(jié)的使命，由于還有別的一種辦法，能夠用來調(diào)用實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法。
在J2SE 1.5的編譯器的眼中，實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法是最終帶了一個(gè)數(shù)組形參的辦法的特例。因而，事前把整組要傳遞的實(shí)參放到一個(gè)數(shù)組里，然后把這個(gè)數(shù)組作為最終一個(gè)實(shí)參，傳遞給一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法，不會形成任何過錯(cuò)。憑借這一特性，就能夠順暢的完結(jié)轉(zhuǎn)發(fā)了。
清單9：轉(zhuǎn)發(fā)收到的實(shí)參們
Java里的“printf”和“sprintf”
C言語里的printf（按必定的格局輸出字符串）和sprintf（按必定的格局組合字符串）是非常經(jīng)典的運(yùn)用Varargs機(jī)制的比如。在 J2SE 1.5中，也分別在java.io.PrintStream類和java.lang.String類中供給了相似的功用。
按必定的格局輸出字符串的功用，能夠經(jīng)過調(diào)用PrintStream目標(biāo)的printf(String format, Object… args)辦法來完成。
按必定的格局組合字符串的作業(yè)，則能夠經(jīng)過調(diào)用String類的String format(String format, Object… args)靜態(tài)辦法來進(jìn)行。
6. 是數(shù)組？不是數(shù)組？
雖然在背地里，編譯器會把能匹配不斷定個(gè)實(shí)參的形參，轉(zhuǎn)化為數(shù)組形參；并且也能夠用數(shù)組包了實(shí)參，再傳遞給實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法；可是，這并不表明“能匹配不斷定個(gè)實(shí)參的形參”和“數(shù)組形參”徹底沒有差異。
一個(gè)顯著的差異是，如果按照調(diào)用實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法的辦法，來調(diào)用一個(gè)最終一個(gè)形參是數(shù)組形參的辦法，只會導(dǎo)致一個(gè)“cannot be applied to”的編譯過錯(cuò)。
清單10：一個(gè)“cannot be applied to”的編譯過錯(cuò)
由于這一原因，不能在調(diào)用只支撐用數(shù)組包裹實(shí)參的辦法的時(shí)分（例如在不是專門為J2SE 1.5規(guī)劃第三方類庫中留傳的那些），直接選用這種簡明的調(diào)用辦法。
如果不能修正本來的類，為要調(diào)用的辦法添加參數(shù)個(gè)數(shù)可變的版別，而又想選用這種簡明的調(diào)用辦法，那么能夠憑借“引進(jìn)外加函數(shù)（Introduce Foreign Method）”和“引進(jìn)本地?cái)U(kuò)展（Intoduce Local Extension）”的重構(gòu)辦法來近似的到達(dá)意圖。
7. 當(dāng)個(gè)數(shù)可變的實(shí)參遇到泛型
J2SE 1.5中新增了“泛型”的機(jī)制，能夠在必定條件下把一個(gè)類型參數(shù)化。例如，能夠在編寫一個(gè)類的時(shí)分，把一個(gè)辦法的形參的類型用一個(gè)標(biāo)識符（如T）來代表， 至于這個(gè)標(biāo)識符究竟表明什么類型，則在生成這個(gè)類的實(shí)例的時(shí)分再行指定。這一機(jī)制能夠用來供給更充沛的代碼重用和更嚴(yán)厲的編譯時(shí)類型查看。
不過泛型機(jī)制卻不能和個(gè)數(shù)可變的形參合作運(yùn)用。如果把一個(gè)能和不斷定個(gè)實(shí)參相匹配的形參的類型，用一個(gè)標(biāo)識符來代表，那么編譯器會給出一個(gè)“generic array creation”的過錯(cuò)。
清單11：當(dāng)Varargs遇上泛型
形成這個(gè)現(xiàn)象的原因在于J2SE 1.5中的泛型機(jī)制的一個(gè)內(nèi)涵束縛——不能拿用標(biāo)識符來代表的類型來創(chuàng)立這一類型的實(shí)例。在呈現(xiàn)支撐沒有了這個(gè)束縛的Java版別之前，關(guān)于這個(gè)問題，根本沒有太好的解決辦法。
不過，傳統(tǒng)的“用數(shù)組包裹”的做法，并不受這個(gè)束縛的約束。
清單12：能夠編譯的變通做法
8. 重載中的挑選問題
Java支撐“重載”的機(jī)制，答應(yīng)在同一個(gè)類具有許多只要形參列表不同的辦法。然后，由編譯器依據(jù)調(diào)用時(shí)的實(shí)參來挑選究竟要履行哪一個(gè)辦法。
傳統(tǒng)上的挑選，根本是按照“特別者優(yōu)先”的準(zhǔn)則來進(jìn)行。一個(gè)辦法的特別程度，取決于為了讓它順暢運(yùn)轉(zhuǎn)而需求滿意的條件的數(shù)目，需求條件越多的越特別。
在引進(jìn)Varargs機(jī)制之后，這一準(zhǔn)則依然適用，僅僅要考慮的問題豐厚了一些——傳統(tǒng)上，一個(gè)重載辦法的各個(gè)版別之中，只要形參數(shù)量與實(shí)參數(shù)量正 好共同的那些有被進(jìn)一步考慮的資歷?？墒荲arargs機(jī)制引進(jìn)之后，徹底能夠呈現(xiàn)兩個(gè)版別都能匹配，在其它方面也別無二致，僅僅一個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)固定，而一 個(gè)實(shí)參個(gè)數(shù)可變的狀況。
遇到這種狀況時(shí)，所用的斷定規(guī)則是“實(shí)參個(gè)數(shù)固定的版別優(yōu)先于實(shí)參個(gè)數(shù)可變的版別”。
清單13：實(shí)參個(gè)數(shù)固定的版別優(yōu)先
如果在編譯器看來，一起有多個(gè)辦法具有相同的優(yōu)先權(quán)，它就會墮入無法就究竟調(diào)用哪個(gè)辦法作出一個(gè)挑選的狀況。在這樣的時(shí)分，它就會發(fā)作一個(gè) “reference to 被調(diào)用的辦法名 is ambiguous”的編譯過錯(cuò)，并耐性的等候作了一些修正，足以革除它的利誘的新源代碼的到來。
在引進(jìn)了Varargs機(jī)制之后，這種可能導(dǎo)致利誘的狀況，又添加了一些。例如現(xiàn)在可能會有兩個(gè)版別都能匹配，在其它方面也千篇一律，并且都是實(shí)參個(gè)數(shù)可變的抵觸發(fā)作。
清單14：左右都不是，為難了編譯器
別的，由于J2SE 1.5中有“Autoboxing/Auto-Unboxing”機(jī)制的存在，所以還可能發(fā)作兩個(gè)版別都能匹配，并且都是實(shí)參個(gè)數(shù)可變，其它方面也如出一轍，僅僅一個(gè)能承受的實(shí)參是根本類型，而另一個(gè)能承受的實(shí)參是包裹類的抵觸發(fā)作。
清單15：Autoboxing/Auto-Unboxing帶來的新問題
9. 概括總結(jié)
和“用數(shù)組包裹”的做法比較，真實(shí)的實(shí)參個(gè)數(shù)可變的辦法，在調(diào)用時(shí)傳遞參數(shù)的操作更為簡略，意義也更為清楚。不過，這一機(jī)制也有它本身的限制，并不是一個(gè)白璧無瑕的解決方案。
