为什么自动装箱会使 Java 中的某些调用模棱两可？

Question

我今天注意到自动装箱有时会导致方法重载解决方案的歧义。最简单的例子似乎是这样的：

public class Test {
    static void f(Object a, boolean b) {}
    static void f(Object a, Object b) {}

    static void m(int a, boolean b) { f(a,b); }
}

编译时出现如下错误：

Test.java:5: reference to f is ambiguous, both method
    f(java.lang.Object,boolean) in Test and method
    f(java.lang.Object,java.lang.Object) in Test match

static void m(int a, boolean b) { f(a, b); }
                                  ^

这个错误的修复很简单：只需使用显式自动装箱：

static void m(int a, boolean b) { f((Object)a, b); }

按预期正确调用第一个重载。

那么为什么重载解析失败了？为什么编译器不自动装箱第一个参数，并正常接受第二个参数？为什么我必须明确请求自动装箱？

Answer 1

当您自己将第一个参数强制转换为 Object 时，编译器将匹配该方法而不使用自动装箱 (JLS3 15.12.2)：

第一阶段（§15.12.2.2）执行 未经允许的重载决议 装箱或拆箱转换，或 使用可变参数方法 调用。如果没有适用的方法 在这个阶段发现然后 处理继续到第二个 阶段。

如果你不显式地强制转换，它会进入第二阶段尝试寻找匹配方法，允许自动装箱，然后确实是模棱两可，因为你的第二个参数可以通过布尔值或对象匹配。

第二阶段（§15.12.2.3）执行 重载决议，同时允许 装箱和拆箱，但仍然 排除使用可变参数 方法调用。

为什么在第二阶段，编译器不选择第二种方法，因为不需要对布尔参数进行自动装箱？因为在找到这两种匹配方法后，仅使用子类型转换来确定这两种方法中最具体的方法，而不管最初为匹配它们而发生的任何装箱或拆箱（第 15.12.2.5 节）。

另外：编译器不能总是根据需要的自动（取消）装箱次数来选择最具体的方法。它仍然可能导致模棱两可的情况。例如，这仍然是模棱两可的：

public class Test {
    static void f(Object a, boolean b) {}
    static void f(int a, Object b) {}

    static void m(int a, boolean b) { f(a, b); } // ambiguous
}

请记住，用于选择匹配方法的算法（编译时步骤 2）是固定的，并在 JLS 中进行了描述。一旦进入第 2 阶段，就没有选择性的自动装箱或拆箱。编译器将定位 所有 可访问的方法（这两种情况下的两种方法）和适用的方法（同样是两种方法），然后才选择最具体的方法而不查看装箱/拆箱，即这里有歧义。

Answer 2

编译器做了自动装箱第一个参数。完成后，第二个参数是模棱两可的，因为它可以被视为布尔值或对象。

This page 解释了自动装箱和选择调用哪个方法的规则。编译器首先尝试选择一个方法根本不使用任何自动装箱，因为装箱和拆箱会带来性能损失。如果在不使用装箱的情况下无法选择任何方法，就像在本例中一样，那么对于该方法的 所有 个参数，装箱就在桌面上。

Answer 3

当你说 f(a, b) 时，编译器会混淆它应该引用哪个函数。

这是因为 a 是一个 int，但 f 中预期的参数是一个 Object。所以编译器决定将 a 转换为 Object。现在的问题是，如果 a 可以转换为对象，那么 b 也可以。

这意味着函数调用可以引用任一定义。这使得调用模棱两可。

当您手动将 a 转换为 Object 时，编译器只会查找最接近的匹配项，然后引用它。

为什么编译器没有选择 可以通过“做”达到的功能 尽可能少的数量 装箱/拆箱转换”？

看下面的案例：

f(boolean a, Object b)
f(Object a , boolean b)

如果我们像f(boolean a, boolean b)这样调用，应该选择哪个函数？模棱两可吧？同样，当存在大量参数时，这将变得更加复杂。所以编译器选择给你一个警告。

由于无法知道程序员真正打算调用哪一个函数，因此编译器会报错。

Answer 4

那么为什么重载决议 失败？为什么编译器没有自动装箱 第一个参数，并接受 第二个参数通常？为什么我 必须请求自动装箱 明确的？

它通常不接受第二个参数。请记住，“布尔值”也可以装箱为对象。您也可以将布尔参数显式转换为 Object，这样就可以了。

Answer 5

见http://java.sun.com/docs/books/jls/third_edition/html/expressions.html#20448

演员表有帮助，因为这样就不需要装箱来找到要调用的方法。没有演员表，第二次尝试是允许装箱，然后布尔值也可以装箱。

最好有清晰易懂的规格说明会发生什么，而不是让人们猜测。

Answer 6

Java 编译器分阶段解析重载的方法和构造函数。在第一阶段 [§15.12.2.2]，它通过子类型 [§4.10] 确定适用的方法。在这个例子中，这两种方法都不适用，因为 int 不是 Object 的子类型。

在第二阶段 [§15.12.2.3]，编译器通过方法调用转换 [§5.3] 识别适用的方法，这是自动装箱和子类型的组合。对于这两种重载，int 参数都可以转换为 Integer，它是 Object 的子类型。 boolean 参数对于第一个重载不需要转换，并且可以转换为 Boolean，Object 的子类型，对于第二个。因此，这两种方法都适用于第二阶段。

由于不止一种方法适用，编译器必须确定哪种方法最具体 [§15.12.2.5]。它比较参数类型，而不是参数类型，并且不会自动装箱。 Object 和 boolean 是不相关的类型，因此它们被认为是同样特定的。两种方法都不比另一种更具体，因此方法调用不明确。

解决歧义的一种方法是将布尔参数更改为布尔类型，它是对象的子类型。第一个重载总是比第二个更具体（如果适用）。