Java中System.out.println输出char值为何需前置空字符串

示例代码 #

以下是实现随机车牌生成功能的Java代码：

int letter1 = 65 + (int) (Math.random() * (90 - 65));
int letter2 = 65 + (int) (Math.random() * (90 - 65));
int letter3 = 65 + (int) (Math.random() * (90 - 65));

int number1 = (int) (Math.random() * 10);
int number2 = (int) (Math.random() * 10);
int number3 = (int) (Math.random() * 10);
int number4 = (int) (Math.random() * 10);

System.out.println("" + (char)letter1 + (char)letter2 + (char)letter3 + "-"
                                + number1 + number2 + number3 + number4);

核心疑问 #

调试代码时发现以下现象：

• 移除println参数开头的空字符串""后，强转为char类型的letter变量不会输出对应英文字母，而是返回整数数值
• 保留开头的空字符串后，变量才能正确输出随机大写字母
• 不清楚空字符串影响char类型输出结果的底层逻辑

底层原理 #

这个现象本质是Java+运算符的重载规则+左结合运算特性共同导致的：

1. +运算符的两套逻辑
   • 当运算符两侧都是数值类型（含char、int、short等基本数值类型）时，执行算术加法运算，运算结果为数值
   • 只要运算符任意一侧是String类型，就执行字符串拼接运算，会自动将另一侧的值转为字符串后再拼接，运算结果为字符串
2. 左结合的运算顺序
   Java中+是左结合运算符，会严格从左到右依次计算相邻两个操作数的结果，再把结果带入下一轮运算：
   • 移除开头空字符串时，最左侧的运算为(char)letter1 + (char)letter2，两侧都是char类型，直接执行算术加法，得到两个字符ASCII码相加的int结果；后续运算中这个int值继续和下一个char做算术加法，直到遇到字符串"-"时才开始字符串拼接，最终前面三个字符的ASCII码求和结果会以整数形式输出
   • 保留开头空字符串时，最左侧的运算为"" + (char)letter1，一侧是字符串，直接执行字符串拼接，得到包含对应字母的字符串结果；后续所有+运算的左侧都是字符串类型，全程走字符串拼接逻辑，char类型会自动转为对应字符、数字会自动转成文本形式，最终就能输出符合预期的车牌格式

可以用极简示例验证这个逻辑：

// 无开头空串：先算'A'+'B'=65+66=131，再拼接"-1234"，最终输出131-1234
System.out.println((char)65 + (char)66 + "-1234");
// 有开头空串：从第一步就走字符串拼接，最终输出AB-1234
System.out.println("" + (char)65 + (char)66 + "-1234");

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sunghoon Joo