使用 Eclipse 编译器编译时 LocalVariableTypeTable 中出现奇怪的"!*"条目

Question

让我们使用Eclipse Mars.2捆绑包中的ECJ编译器编译以下代码：

import java.util.stream.*;
public class Test {
    String test(Stream<?> s) {
        return s.collect(Collector.of(() -> "", (a, t) -> {}, (a1, a2) -> a1));
    }
}

编译命令如下：

$ java -jar org.eclipse.jdt.core_3.11.2.v20160128-0629.jar -8 -g Test.java

编译成功后，让我们用javap -v -p Test.class检查生成的类文件。最有趣的是为(a, t) -> {}λ生成的合成方法：

  private static void lambda$1(java.lang.String, java.lang.Object);
    descriptor: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)V
    flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_SYNTHETIC
    Code:
      stack=0, locals=2, args_size=2
         0: return
      LineNumberTable:
        line 5: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       1     0     a   Ljava/lang/String;
            0       1     1     t   Ljava/lang/Object;
      LocalVariableTypeTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       1     1     t   !*

在LocalVariableTypeTable中看到这个!*条目，我感到非常惊讶。JVM规范包含LocalVariableTypeTable属性，并表示：

该索引处的constant_pool条目必须包含代表字段签名的CONSTANT_Utf8_info结构（§4.4.7），该字段签名对源程序中局部变量的类型进行编码（§4.7.9.1）。

§4.7.9.1定义了字段签名的语法，如果我理解正确的话，它不包括任何类似于!*的内容。

还应该注意的是，无论是javac编译器还是较旧的ECJ 3.10.x版本都不会生成此LocalVariableTypeTable条目。!*是某种非标准的Eclipse扩展，还是我在JVM规范中遗漏了什么？这是否意味着ECJ不符合JVM规范？!*的实际含义是什么？LocalVariableTypeTable属性中是否存在其他类似的字符串？

Answer 1

ecj使用令牌!对泛型签名中的捕获类型进行编码。因此，!*表示对无边界通配符的捕获。

在内部，ecj使用两种类型的CaptureBinding，一种用于实现JLS 18.4所称的"新鲜类型变量"，另一种用于捕获la JLS 5.1.10（使用相同的"自由类型变量"行话）。两者都使用!生成签名。仔细看，在本例中，我们有一个"旧式"捕获：t的类型为capture#1-of ?，捕获Stream<T>中的<T>。

问题是：JVMS 4.7.9.1。似乎没有为此类新类型变量定义编码（在其他属性中，源代码中没有对应关系，因此没有名称）。

我无法让javac为lambda发出任何LocalVariableTypeTable，所以他们可能只是避免回答这个问题。

既然两个编译器都同意将t推断为捕获，为什么一个编译器生成LVTT，而另一个编译器不生成呢？JVMS 4.7.14具有此

这种差异仅对其类型使用类型变量或参数化类型的变量有效。

根据JLS的说法，捕获是新的类型变量，因此LVTT条目是重要的，并且在JVMS中没有为该类型指定格式是一种遗漏。

后果

以上仅描述和解释了现状，表明没有规范告诉编译器的行为与当前状态不同。显然，这不是一个完全可取的情况。

1. 有人可能想联系Oracle，提到Java8引入了JVMS部分未涵盖的情况。一旦局部变量也受到类型推断的影响，这种情况可能会变得更加相关
2. 任何观察到当前局势负面影响的人都被邀请加入rfe 494198（ecj），否则优先级较低

更新：同时，有人报告了一个例子，其中需要一个正则的签名属性（不能随意省略）来编码一个不能根据JVMS编码的类型。在这种情况下，javac还会创建未指定的字节代码。根据后续研究，任何变量都不应该有这样的类型，但我认为这场讨论还没有结束（诚然，JLS还没有确保这一目标）。

更新2:在收到规范作者的建议后，我看到了最终解决方案的三个部分：

（1） 任何字节码属性中的每个类型签名都必须遵守JVMS 4.7.9.1中的语法。ecj的!和javac的<captured wildcard>都不合法。

（2） 编译器应该在不存在合法编码的情况下近似类型签名，例如，使用擦除而不是捕获。对于LVTT条目，这种近似应该被认为是合法的。

（3） JLS必须确保只有使用JVMS 4.7.9.1可编码的类型才会出现在必须生成Signature属性的位置。

对于ecj的未来版本，项目（1）和（2）已得到解决。我不能谈论javac和JLS将被相应地修复的时间表。