ArrayList.toArray（）中的Java泛型

假设您有一个定义如下的arraylist：

ArrayList<String> someData = new ArrayList<>();

编译器清楚地知道它将得到一个字符串。耶，仿制药！但是，这将失败：

String[] arrayOfData = someData.toArray();

toArray（）

将始终返回对象数组，而不是定义的泛型数组。为什么

get（x）

方法知道它返回什么，但是

toArray（）

默认为对象？

一般信息是在运行时提供的。JVM不知道您的列表是

list

还是

list

（在运行时

list

中的

T

被解析为

Object

），因此唯一可能的数组类型是

Object[]

   int[] ints = new int[3];
   String[] strings = (String[]) ints;//java: incompatible types: int[] cannot be converted to java.lang.String[]

   public <T> T[] a() {
      Object[] objects = new Object[3];
      return (T[])objects;
   }
   //ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;
   Integer[] a = new LearnArray().<Integer>a();

您可以使用

toArray（T[]array）

但是-在这种情况下，JVM可以使用给定数组的类，您可以在

ArrayList

实现中看到它：

public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());

public T[]toArray（T[]a）{
如果（a.长度<尺寸）
//创建a的运行时类型的新数组，但我的内容：
return（T[]）array.copyOf（elementData，size，a.getClass（））；

如果您查看，您会注意到第二种形式的

toArray

：

T[]toArray（T[]a）

事实上，Javadoc甚至给出了一个示例，说明了如何准确地执行您想要执行的操作：

---

String[]y=x.toArray（新字符串[0]）；

数组的类型与数组的类型不同。它是一种StringArray类而不是String类

假设有可能，一个通用方法

toArray（）

如下所示

private <T> T[] toArray() {
    T[] result = new T[length];
    //populate
    return result;
}

private T[]toArray（）{
T[]结果=新的T[长度]；
//填充
返回结果；
}

现在在编译过程中，类型T被删除。如何替换部件

new T[length]

？通用类型信息不可用

---

如果您查看（例如）

ArrayList

的源代码，您会看到相同的情况。

toArray（T[]a）

方法要么填充给定数组（如果大小匹配），要么使用参数类型（即泛型类型T的数组类型）创建一个新数组。

如果您查看

toArray（T[]a）

类，类似于：

public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
    if (a.length > size)
        a[size] = null;
    return a;
}

public T[]toArray（T[]a）{
如果（a.长度<尺寸）
//创建a的运行时类型的新数组，但我的内容：
return（T[]）array.copyOf（elementData，size，a.getClass（））；
System.arraycopy（elementData，0，a，0，size）；
如果（a.长度>尺寸）
a[size]=null；
返回a；
}

此方法的问题是需要传递同一泛型类型的数组。现在考虑如果此方法不采取任何参数，则实现将类似于：

public <T> T[] toArray() {
    T[] t = new T[size]; // compilation error
    return Arrays.copyOf(elementData, size, t.getClass());
}

public T[]toArray（）{
T[]T=newt[size]；//编译错误
返回Arrays.copyOf（elementData，size，t.getClass（））；
}

但是这里的问题是，不能在Java中创建泛型数组，因为编译器不知道

T

代表什么。换句话说，在Java中不允许创建不可重写类型的数组

数组存储异常的另一个重要引用（）：

如果数组的组件类型不可重新定义（§4.7），则Java虚拟机无法执行 这就是为什么数组创建表达式 禁止使用不可恢复元素类型（§15.10.1）

这就是Java提供重载版本的原因

我将重写toArray（）方法，告诉它将返回 E

因此，您应该使用

toArray（T[]a）

，而不是重写

toArray（）

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我可以，有时也会使用迭代器而不是数组，但这对我来说总是很奇怪。为什么get（x）方法知道它返回什么，但toArray（）默认为对象？这就像是设计它的一半，他们认为这里不需要它

由于这个问题的目的似乎不仅仅是为了绕开泛型使用

toArray（）

，而是为了理解

ArrayList

类中方法的设计，我想补充：

ArrayList

是一个泛型类，声明如下

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

---

Java编译器在编译时将

E

替换为

Object

需要注意的是，Java中的数组在运行时知道它们的组件类型。

String[]

和

Integer[]

在运行时是不同的类，您可以在运行时要求数组提供它们的组件类型。因此，在运行时需要组件类型（通过在编译时使用

新字符串[…]硬编码可重新定义的组件类型

，或者使用

数组.newInstance（）

并传递类对象）来创建数组

   transient Object[] elementData;

另一方面，泛型中的类型参数在运行时不存在。

ArrayList

和

ArrayList

在运行时完全没有区别。它们都只是

ArrayList

---

这就是为什么不能只获取

列表

而获取

字符串[]的根本原因

如果不以某种方式单独传递组件类型，您必须从没有组件类型信息的东西中获取组件类型信息。显然，这是不可能的。

您首先要了解的是

ArrayList

所拥有的只是一个

对象的数组

   transient Object[] elementData;

当谈到
T[]
失败的原因时，这是因为没有
Class
就无法获得泛型类型的数组，这是因为java的类型擦除（and）。堆上的
array[]
动态地知道它的类型，并且不能将
int[]
强制转换为
String[]
   int[] ints = new int[3];
   String[] strings = (String[]) ints;//java: incompatible types: int[] cannot be converted to java.lang.String[]

   public <T> T[] a() {
      Object[] objects = new Object[3];
      return (T[])objects;
   }
   //ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;
   Integer[] a = new LearnArray().<Integer>a();

  return (E) elementData[index];

public static <T> T[] toArray(Class<T> type, ArrayList<T> arrList) {
    if ((arrList == null) || (arrList.size() == 0)) return null;
    Object arr = Array.newInstance(type, arrList.size());
    for (int i=0; i < arrList.size(); i++) Array.set(arr, i, arrList.get(i));
    return (T[])arr;
}