Question

当我遇到一个小谜时，我正在发布different question的答案。类定义（稍微从原始提问者修改）在这里：

public class Playground<T>{
    private int pos;
    private final int size;
    private T[] arrayOfItems;
    public Playground(int size){
        this.size = size;
        pos = 0;
        arrayOfItems = (T[]) new Object[size];
    }

    public void addItem(T item) {
        arrayOfItems[pos] = item;
        pos++;
    }

    public void displayItems() {
        for(int i = 0;i<pos;i++){
            System.out.println(arrayOfItems[i]);
        }
    }

    public T[] returnItems() { 
        return (T[]) arrayOfItems;
    }
}

在main中，我们然后创建一个新的Playground Playground<String> animals = new Playground<String>(5);并在其中添加一些动物字符串。（狗，猫等）。

神秘之处在于它的作用：

Object[] s = animals.returnItems();
for(int i=0; i < s.length; i++) {
        System.out.println(s[i]);
}

但这会在for循环声明中创建ClassCastException 。

for(int i=0; i < animals.returnItems().length; i++) { System.out.println(animals.returnItems()[i]); }

Object[]和String[]都有长度变量。为什么在循环声明中使用访问器方法会导致异常？

Answer 1

有ClassCastException的原因 - 无法从Object[]强制转换为String[] - 是因为编译器在使用泛型时所做的事情。调用returnItems()时，编译器会将强制转换插入String[]，因为returnItems会返回T[]。编译时键入擦除意味着它返回Object[]，但由于此处T为String，编译器会将转换插入String[]。但原始对象arrayOfItems不是String[]，而是Object[]，因此投射失败。

这应该会在编译过程中产生“未经检查的强制转换”警告，从Object[]到T[]。

您需要做的是遵循How to create a generic array in Java?中有关创建通用数组的建议。

在构建器中接受Class<T>，这样您就可以从一开始就致电Array.newInstance并获得T[]。

@SuppressWarnings("unchecked")  // This suppression is safe.
public Playground(int size, Class<T> clazz){
    this.size = size;
    pos = 0;
    arrayOfItems = (T[]) Array.newInstance(clazz, size);
}

然后，您可以通过传递animals：

来创建String.class

Playground<String> animals = new Playground<String>(5, String.class);

<强>更新

以下是关于为什么第一个示例在第二个示例不起作用时工作（分配给Object[]）的合理解释（直接在返回类型上访问字段length returnItems()方法。

第一个例子

Object[] s = animals.returnItems();
for(int i=0; i < s.length;i++) {
        System.out.println(s[i]);
}

JLS, Section 5.2描述了“分配上下文”，它控制将表达式中的值赋给变量时会发生什么。

分配上下文中的转换可能产生的唯一例外是：


ClassCastException如果在应用了上述转换之后，结果值是一个对象，该对象不是变量类型的擦除（第4.6节）的子类或子接口的实例。


这种情况只能由于堆污染而产生（§4.12.2）。实际上，当字段的擦除类型或方法的擦除返回类型与其未擦除类型不同时，实现仅需要在访问参数化类型的对象的字段或方法时执行强制转换。

...

编译器不需要在此处向String[]插入强制转换。稍后访问length字段时，变量已经是Object[]类型，因此这里没有问题。

第二个例子

for(int i=0; i < animals.returnItems().length;i++) {
    System.out.println(animals.returnItems()[i]);
}

ClassCastException此处似乎不依赖于for循环;使用长度的简单打印将发生此错误：

System.out.println(animals.returnItems().length);

这是字段访问表达式，由JLS, Section 15.11.1涵盖。

[T]标识符在类型T中命名一个可访问的成员字段，字段访问表达式的类型是捕获转换后的成员字段的类型（第5.1.10节）。

捕获转换将类型捕获为String[]。编译器必须在此处插入强制转换为String[]，原因与插入方法调用的强制转换相同 - 字段或方法可能仅存在于捕获的类型上。

因为arrayOfItems的类型确实是Object[]，所以广告投放失败。

如上所述，使用Array.newInstance创建通用数组可以解决此问题，因为正在创建实际的String[]。通过该更改，插入的强制转换仍然存在，但这次成功。

数组返回可用于赋值，但不能用于循环

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