なぜarray [idx ++] + =“ a”は、idxをJava 8では1回、Java 9および10では2回増やすのですか？

挑戦のために、仲間のコードゴルファー は次のコードを書きました：

import java.util.*;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int size = 3;
    String[] array = new String[size];
    Arrays.fill(array, "");
    for(int i = 0; i <= 100; ) {
      array[i++%size] += i + " ";
    }
    for(String element: array) {
      System.out.println(element);
    }
  }
}

このコードをJava 8で実行すると、次の結果が得られます。

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 
2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 92 95 98 101 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 

このコードをJava 10で実行すると、次の結果が得られます。

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 

Java 10を使用すると、番号付けは完全にオフになります。それでは、ここで何が起こっているのでしょうか。Java 10のバグですか？

コメントからのフォローアップ：

• この問題は、Java 9以降でコンパイルした場合に発生します（Java 10で見つかりました）。このコードをJava 8でコンパイルしてから、Java 9以降のバージョン（Java 11の早期アクセスを含む）で実行すると、期待どおりの結果が得られます。
• この種のコードは非標準ですが、仕様によれば有効です。これはKevin Cruijssenがゴルフの挑戦での議論で発見したため、奇妙な使用例に遭遇しました。

• Didier Lは、問題がはるかに小さく、より理解しやすいコードで再現できることを発見しました。

  class Main {
    public static void main(String[] args) {
      String[] array = { "" };
      array[test()] += "a";
    }
    static int test() {
      System.out.println("evaluated");
      return 0;
    }
  }

  Java 8でコンパイルしたときの結果：

  evaluated

  Java 9および10でコンパイルしたときの結果：

  evaluated
  evaluated

• 問題は、文字列の連結と代入演算子（これらに限定されているように見える+=のように、左オペランドとして副作用（類）との発現を有する）array[test()]+="a"、array[ix++]+="a"、test()[index]+="a"、またはtest().field+="a"。文字列の連結を有効にするには、少なくとも片側にtypeが必要Stringです。他のタイプまたは構成でこれを再現しようとすると失敗しました。

これは、バグID JDK-8204322の下でチームによって確認された、javac JDK 9からのバグです（文字列の連結に関していくつかの変更を加えたため、問題の一部であると思われjavacます）。行の対応するバイトコードを見ると、次のようになります。

array[i++%size] += i + " ";

それは：

  21: aload_2
  22: iload_3
  23: iinc          3, 1
  26: iload_1
  27: irem
  28: aload_2
  29: iload_3
  30: iinc          3, 1
  33: iload_1
  34: irem
  35: aaload
  36: iload_3
  37: invokedynamic #5,  0 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;
  42: aastore

最後aaloadはアレイからの実際の負荷です。ただし、一部

  21: aload_2             // load the array reference
  22: iload_3             // load 'i'
  23: iinc          3, 1  // increment 'i' (doesn't affect the loaded value)
  26: iload_1             // load 'size'
  27: irem                // compute the remainder

これは、式array[i++%size]（実際のロードとストアを差し引いたもの）にほぼ対応していますが、2回あります。仕様がjls-15.26.2で述べているように、これは正しくありません。

フォームの複合代入式はE1 op= E2と同等ですE1 = (T) ((E1) op (E2))。ここTで、はのタイプですがE1、一度しか評価されない点E1が異なります。

したがって、式のarray[i++%size] += i + " ";場合、パーツarray[i++%size]は一度だけ評価されます。ただし、2回評価されます（1回はロードに対して、1回はストアに対して）。

はい、これはバグです。

いくつかの更新：

このバグはJDK 11で修正されており、JDK 10へのバックポートがあります（ただし、パブリックアップデートを受信しないため、JDK 9にはありません）。

Aleksey ShipilevがJBSページで言及しています（ここのコメントには@DidierL）：

回避策：コンパイル -XDstringConcat=inline

これはStringBuilder、連結の使用に戻り、バグはありません。