String在java中定義的字面量最大長度是多少

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Java是什么

Java是一門面向對象編程語言，可以編寫桌面應用程序、Web應用程序、分布式系統和嵌入式系統應用程序。

首先，String字面常量是由String類來維護的，并且在編譯時就可以確定（具體請參考String常量池）。因而，如果String字面常量存在一個最大的長度（目前暫且假設），而我們使用的字面常量又超過了這個極限，那么，在編譯期間，編譯器就能夠給出錯誤信息。因此，我們可以使用IO流生成Java文件，文件的內容就是聲明一個String對象，然后使用字面常量賦值，根據動態編譯結果，調整字面常量的長度，最后得出字面常量的最大長度值

根據以下代碼得出結論（代碼來自書《Java深入解析：透析Java本質的36個話題 》）：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
 
import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.ToolProvider;
 
public class LiteralLength {
 
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 String fileName = "D:/Literal.java";
 StringBuilder prefix = new StringBuilder();
 prefix.append("public class Literal{ String s = \"");
 int low = 0;
 int high = 100_0000;
 int mid = (low + high)/2;
 StringBuilder literal = new StringBuilder(high);
 
 int result;
 
 String ch = "A";
 JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
 //自定義錯誤輸出流 取代System的err
 OutputStream err = new OutputStream() {
  
  @Override
  public void write(int b) throws IOException {
  
  
  }
 };
 
 int max = 0;
 for (int i = 0; i < mid; i++) {
  literal.append(ch);
 }
 while(low <= high){
  StringBuilder fileContent 
        = new StringBuilder(literal.length() + prefix.length() * 2);
  fileContent.append(prefix);
  fileContent.append(literal);
  fileContent.append("\";}");
  FileWriter w = new FileWriter(fileName);
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(w);
  bw.write(fileContent.toString());
  bw.close();
  w.close();//生成java文件
  result = compiler.run(null, null, err, fileName);
  
  //代碼點的數量
  int codePointCount = literal.codePointCount(0, literal.length());
  if(result == 0){//0表示沒有編譯錯誤
  low = mid + 1;
  mid = (low + high)/2;
  max = codePointCount;
  for (int i = codePointCount; i < mid; i++) {
   literal.append(ch);
  }
  System.out.println("長度" + max 
            + "編譯成功，增加長度至" + mid);
  
  }else{
  //編譯錯誤，說明字面量太長
  high = mid - 1;
  mid = (low + high)/2;
  System.err.println("長度" + codePointCount 
            + "編譯失敗，減少長度至" + mid);
  int start = ch.length() == 1? mid : mid *2;
  literal.delete(start, literal.length());
  }
 }
 err.close();
 System.out.println("最大字面量長度：" + max);
 
 
 }
}

 輸出結果：

長度500000編譯失敗，減少長度至249999
長度249999編譯失敗，減少長度至124999
長度124999編譯失敗，減少長度至62499
長度62499編譯成功，增加長度至93749
長度93749編譯失敗，減少長度至78124
長度78124編譯失敗，減少長度至70311
長度70311編譯失敗，減少長度至66405
長度66405編譯失敗，減少長度至64452
長度64452編譯成功，增加長度至65428
長度65428編譯成功，增加長度至65916
長度65916編譯失敗，減少長度至65672
長度65672編譯失敗，減少長度至65550
長度65550編譯失敗，減少長度至65489
長度65489編譯成功，增加長度至65519
長度65519編譯成功，增加長度至65534
長度65534編譯成功，增加長度至65542
長度65542編譯失敗，減少長度至65538
長度65538編譯失敗，減少長度至65536
長度65536編譯失敗，減少長度至65535
長度65535編譯失敗，減少長度至65534
最大字面量長度：65534 

但是若 修改代碼

String ch = "α";

結論 ： 最大字面量長度：32767

若  String ch = "字";

最大字面量長度：21845

在class文件中，使用CONSTANT_Utf8_info表來存放各種常量字符串，包括String字面常量，類或接口的全限定名，方法及變量的名稱、描述符等。CONSTANT_Utf8_info表的結構如表 所示。

從表3-1可知，CONSTANT_Utf8_info表使用2字節來表示字符串的長度，因此，bytes數組的最大長度為216?1，即65535字節。可是，為什么4個字符（“A”、“á”、“字”與“㊣”）的運行結果各不相同呢？原因在于，在CONSTANT_Utf8_info表中，從“\u0001”～“\u007f”，bytes使用1字節來表示，空字符（null，即“\u0000”）和從“\u0080”～“\u07ff”，使用2字節來表示，從“\u0800”～“\uffff”，使用3字節來表示，而對于增補字符，即代碼點范圍在“U+10000”～“U+10FFFF”之間的字符，使用6字節來表示。也可以這樣認為，增補字符是使用一個代理對來表示的，而代理對的取值范圍為“\ud800”～“\udfff”，這些字符都在“\u0800”～“\uffff”之間，每個代理字符使用3字節表示，共6字節。上述的存儲是在class文件中的實現，不要與Java程序中的字符相混淆，對于Java程序來說，“A”、“á”、“字”都使用一個char類型變量表示，即2字節，而“[插圖]”（增補字符）使用兩個char類型變量表示，即4字節。

String字面常量的最大長度與String在內存中的最大長度是不一樣的，后者的最大長度為int類型的最大值，即2147483647，而前者根據字符（字符Unicode值）的不同，最大長度也不同，最大長度為65534（可手動修改class文件，令輸出結果為65535）。

String字面常量的最大長度是由CONSTANT_Utf8_info表來決定的，該長度在編譯時確定，如果超過了CONSTANT_Utf8_info表bytes數組所能表示的上限，就會產生編譯錯誤。

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