Сравнение ссылок

1. Сравнения

Очень часто программисту нужно сравнивать различные переменные между собой. И, как вы уже успели убедиться, не все так однозначно.

Целые числа сравнивать очень легко — просто используйте == и все. Чтобы сравнить вещественные числа, вам уже придется сравнивать их разность (вернее, модуль разности) с каким-нибудь очень маленьким числом.

Сравнение строк еще сложнее. А всё потому, что, во-первых, строки — это объекты, а во-вторых, в зависимости от ситуации программисту часто хочется, чтобы сравнение строк проходило чуть-чуть иначе (учитывая или не учитывая определенные факторы).

2. Расположение строк в памяти

Как вы уже успели увидеть, строки в памяти хранятся не так, как целые и вещественные числа:

Для хранения строк используется два блока памяти: один блок хранит сам текст (его размер зависит от размера текста), а второй (размером 4 байта) хранит адрес первого блока.

Хотя опытный программист в такой ситуации скажет что-то вроде «Переменная str типа String хранит ссылку на объект типа String».

3. Присваивание ссылок на строки

Выгода такого подхода становится очевидной, если вам нужно присвоить одной строковой переменной другую строковую переменную. Пример:

String text = "Это очень важное сообщение";
String message = text;

А вот что в результате будет в памяти:

В результате этой операции присваивания объект String так и останется, где был, а в переменную message скопируется только его адрес (ссылка на объект).

4. Работа со ссылками и объектами

А вот если вы решите преобразовать строку к верхнему регистру (заглавные буквы), Java-машина сделает все правильно: у вас будут два объекта типа String, и переменные text и message будут хранить ссылки: каждая на свой объект.

Пример:

String text = "Это очень важное сообщение";
String message = text.toUpperCase(); 

А вот что в результате будет в памяти:

Обращаю ваше внимание, что метод toUpperCase() не меняет ту строку, у которой он был вызван. Вместо этого он создает новую строку (новый объект) и возвращает ссылку на него.

Или еще более интересный пример. Скажем, вы решили передать строку в объект типа Scanner (чтобы он читал значения из нее).

Пример:

String text = "10 20 40 80";
Scanner console = new Scanner(text);
int a = console.nextInt();
int b = console.nextInt();

Подробнее о работе класса Scanner вы можете узнать по ссылке.

Вот как это все будет храниться в памяти:

При этом объект типа String как был в памяти в единственном экземпляре, так там и хранится — везде передаются и хранятся только ссылки на него.

5. Сравнение ссылок на объекты типа String

Ну и наконец мы дошли до самого интересного — сравнения строк.

Для сравнения строковых переменных можно использовать два оператора: == (равно) и != (не равно). Операторы «больше», «меньше», «больше либо равно» использовать нельзя — компилятор не допустит.

Но есть интересный нюанс: что у нас хранится в строковых переменных? Правильно: адреса (ссылки) на объекты. Вот эти самые адреса сравниваться и будут:

String text = "Привет";
String message = text;
String s1 = text.toUpperCase();
String s2 = text.toUpperCase(); 

Вот что будет в памяти:

Переменные message и text хранят адрес (ссылку) одного и того же объекта. А вот переменные s1 и s2 хранят ссылки на очень похожие объекты, но все-таки не на один и тот же объект.

И если вы сравните в коде эти 4 переменные, получите вот такой результат:

String text = "Привет";
String message = text;
String s1 = text.toUpperCase();
String s2 = text.toUpperCase();
System.out.println(text == message);
System.out.println(text == s1);
System.out.println(s1 == s2); 

true  // адреса равны
false // адреса разные
false // адреса разные