Java如何知道何時跳出循環？

Question

while (condition) { 

    if (condition) { 
     statement1; 
     statement2; 

     break; 
    } else { 
     statement3; 
     statement4; 
    } 

} 

通過在if子句中使用break，我們確保循環被暫停並退出。

我不明白break語句是如何「知道」它是在一個循環中，以便它首先退出，或者它如何「知道」跳轉到哪裏。這是如何發生的？

Answer 1

我不明白break語句是如何「知道」它是在一個循環內部才能退出的。

break聲明不知道它在switch或循環語句中。編譯器驗證break語句在switch或循環語句內。如果在循環語句中遇到break語句而不是，它將發出編譯時錯誤。

如果沒有直接封閉方法，構造函數或初始化程序switch，while，do，或for語句包含break語句，就會發生編譯時錯誤。

如果編譯器能夠驗證break語句是switch或循環語句內，它將，接着發射JVM指令最近的封閉循環後突然跳到第一個發言。

因此：

for(int i = 0; i < 10; i++) { 
    if(i % 2 == 0) { 
     break; 
    } 
} 

會被編譯器翻譯成：

0: iconst_0  # push integer 0 onto stack 
1: istore_1  # store top of stack in local 1 as integer     
        # i = 0 
2: iload_1   # push integer in local 1 onto stack 
3: bipush 10  # push integer 10 onto stack 
5: if_icmpge 23 # pop and compare top two (as integers), jump if first >= second 
        # if i >= 10, end for 
8: iload_1   # push integer in local 1 onto stack 
9: iconst_2  # push integer 2 onto stack 
10: irem   # pop top two and computes first % second and pushes result 
        # i % 2 
11: ifne 17   # pop top (as integer) and jump if not zero to 17 
        # if(i % 2 == 0) 
14: goto 23   # this is the break statement 
17: iinc 1, 1  # increment local 1 by 1 
        # i++ 
20: goto 2   # go to top of loop 
        # loop 
23: return   # end of loop body 

Answer 2

break不是您的標準功能。它是Java編譯器使用的關鍵字。當它看到它時，它會插入一個字節碼指令，直接跳轉到循環之外。這是一個簡單的goto字節碼，如Jason給出的答案所示。

同樣，continue關鍵字有效跳轉到循環開始。

return這是從一個功能塊中完成的，但有一些差異，因爲它可能需要攜帶一個指向堆的值或引用。

---

^{1 - 它實際上比這更復雜一點。可能是適用於所有Java循環的最佳簡單但精確的「模型」，continue相當於在循環體的末尾跳轉到假想的空語句。}

Answer 3

我不明白break語句是如何「知道」它是在一個循環中，以便它首先退出。

編譯器將您的程序轉換爲分析樹。解析樹中的所有內容都有一個父級，除了根外。 break語句必須在樹的某個位置有一個父循環（或者，當然還有一個父切換語句）。

Answer 4

如果你曾經看過彙編或Java字節代碼，這將會更有意義。在一個較低的水平，你的程序被編譯成「字節碼」充分利用了寄存器的優勢，地址等簡單的if語句可以翻譯成這樣的：

3: if_icmpeq 5 
4: goto 10 
5: iconst_1 
6: iload_1 
7: iconst_2 
8: iload_2 
9: if_icmpeq 10 
10: // end of if-else statement 

這可能是（非常糟糕）字節碼for：

if (x == y) 
    if (1 == 2) 

基本上，在較低級別上，您使用標籤/行號和gotos來跳轉代碼。所以一個break本質上意味着，轉到if語句或循環的最後一行。

Answer 5

break語句有兩種形式：帶標籤和未帶標籤。

您可以使用未標記的突破終止for, while, or do-while loop.

的未標記的break語句終止innermost switch, for, while, or do-while statement，但labeled break terminates an outer statement。

search: 
     for (i = 0; i < arrayOfInts.length; i++) { 
      for (j = 0; j < arrayOfInts[i].length; 
       j++) { 
       if (arrayOfInts[i][j] == 5) { 
        foundIt = true; 
        break search; 
       } 
      } 
     } 

希望這會有所幫助。