布尔值，条件运算符和自动装箱

为什么会抛出 NullPointerException

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? returnsNull() : false; // NPE on this line.
    System.out.println(b);
}

public static Boolean returnsNull() {
    return null;
}

虽然这不是

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Boolean b = true ? null : false;
    System.out.println(b); // null
}

？

解决方案是通过替换false方式Boolean.FALSE来避免null被取消装箱-这boolean是不可能的。但这不是问题。问题是为什么？JLS中是否有任何引用可以证实这种行为，尤其是第二种情况？

区别在于方法的显式类型returnsNull()会在编译时影响表达式的静态类型：

E1: `true ? returnsNull() : false` - boolean (auto-unboxing 2nd operand to boolean)

E2: `true ? null : false` - Boolean (autoboxing of 3rd operand to Boolean)

参见Java语言规范，第15.25节“ 条件运算符？”。：

• 对于E1，第二和第三操作数的类型分别为Boolean和boolean，因此该子句适用：

  如果第二个和第三个操作数之一是布尔类型，而另一个的类型是布尔类型，则条件表达式的类型是布尔值。

  由于表达式的类型为boolean，因此第二个操作数必须强制为boolean。编译器将自动拆箱代码插入第二个操作数（返回值returnsNull()）以使其为type boolean。当然，这会导致NPE null在运行时返回。

• 对于E2，第二和第三操作数的类型分别为<special null type>（不同于BooleanE1！）boolean，因此没有特定的键入子句适用（请去读'em！），因此最后的“否则”子句适用：

  否则，第二和第三操作数分别为S1和S2类型。令T1为对S1进行装箱转换所产生的类型，而T2为对S2进行装箱转换所产生的类型。条件表达式的类型是将捕获转换（§5.1.10）应用于lub（T1，T2）（§15.12.2.7）的结果。

  • S1 == <special null type>（参见§4.1）
  • S2 == boolean
  • T1 == box（S1）== <special null type>（请参阅第5.1.7节中拳击转换列表的最后一项 ）
  • T2 == box（S2）==`布尔
  • lub（T1，T2）== Boolean

  因此，条件表达式的类型为，Boolean并且第三个操作数必须强制为Boolean。编译器为第三个操作数（false）插入自动装箱代码。第二个操作数不需要像E1，因此null返回时没有自动拆箱的NPE 。

这个问题需要类似的类型分析：

Java条件运算符？：结果类型

该行：

    Boolean b = true ? returnsNull() : false;

在内部转换为：

    Boolean b = true ? returnsNull().booleanValue() : false; 

执行拆箱；因此：null.booleanValue()将产生NPE

这是使用自动装箱时的主要陷阱之一。这种行为确实记录在 5.1.8 JLS中

编辑：我相信取消装箱是由于第三个运算符是布尔类型，例如（添加了隐式强制转换）：

   Boolean b = (Boolean) true ? true : false; 

根据Java语言规范的第15.25节：

• 如果第二个和第三个操作数之一是布尔类型，而另一个的类型是布尔类型，则条件表达式的类型是布尔值。

所以，第一个例子试图调用Boolean.booleanValue()，以转化Boolean到boolean按第一条规则。

在第二种情况下，第一个操作数为空类型，而第二个操作符不是引用类型，因此将应用自动装箱转换：

• 否则，第二和第三操作数分别为S1和S2类型。令T1为对S1进行装箱转换所产生的类型，而T2为对S2进行装箱转换所产生的类型。条件表达式的类型是将捕获转换（§5.1.10）应用于lub（T1，T2）（§15.12.2.7）的结果。

我们可以从字节码中看到这个问题。在main的字节码的第3行3: invokevirtual #3 // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Z，值为null的装箱布尔值，invokevirtual方法java.lang.Boolean.booleanValue，它当然会抛出NPE。

    public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
      descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=2, locals=2, args_size=1
           0: invokestatic  #2                  // Method returnsNull:()Ljava/lang/Boolean;
           3: invokevirtual #3                  // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Z
           6: invokestatic  #4                  // Method java/lang/Boolean.valueOf:(Z)Ljava/lang/Boolean;
           9: astore_1
          10: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
          13: aload_1
          14: invokevirtual #6                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
          17: return
        LineNumberTable:
          line 3: 0
          line 4: 10
          line 5: 17
      Exceptions:
        throws java.lang.Exception

    public static java.lang.Boolean returnsNull();
      descriptor: ()Ljava/lang/Boolean;
      flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
      Code:
        stack=1, locals=0, args_size=0
           0: aconst_null
           1: areturn
        LineNumberTable:
          line 8: 0