如何在Java泛型方法中正确返回泛型数组?

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我有以下泛型方法,返回一个通用数组:

public static <T> T[] genericMethod1(List<T> input) {
    T[] res = (T[]) new Object[input.size()];

    int i = 0;
    for (T t : input) {
        res[i] = t;
        i++;
    }
    return res;
}

public static <T> T genericMethod2(List<T> input) {
    return input.get(0);
}

但后来当我尝试使用以下结果获取结果数组时:

LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();
list.addFirst(1);
list.addFirst(1);

Integer[] i = (Integer[]) genericMethod1(list);  // 1) Runtime error
Integer j = genericMethod2(list);        // 2) works

对于案例1,我总是在运行时遇到错误:

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;

任何人都可以解释为什么以及如何正确返回通用数组?谢谢。

以下是我的理解,如果我错了,请纠正我。

正如Tim所提到的,类型擦除发生在编译时,因此在字节码中,每个T对象只是类型Object,同时,编译器会将对象的类型转换为“正确”。

假设T是一个整数,其中声明了T,它是对象。对于它所引用的位置,它是T的类型转换(隐式)。

除了声明T []数组,它是Object [],并且引用数组的地方,它仍然是Object []。没有隐式转换为T []。

java generics
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你所看到的解释是由于称为类型擦除的东西。以下是编译器执行类型擦除后genericMethod()的样子:

public static Object[] genericMethod(List input) {
    Object[] res = new Object[input.size()];

    int i = 0;
    for (Object t : input) {
        res[i] = t;
        i++;
    }
    return res;
}

换句话说,此方法将返回Object类型的数组。没有办法将Object[]施放到Integer[],因为它们不是同一类型。如果您希望您的方法能够动态返回所需的类型,那么您可以使用Array.newInstance()。这还需要传入您想要的数组类型作为输入参数:

public static <T> T[] genericMethod(Class<T> clazz, List<T> input) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    T[] res = (T[]) Array.newInstance(clazz, input.size());

    int i = 0;
    for (T t : input) {
        res[i] = t;
        i++;
    }
    return res;
}

现在,您的代码段将无错误地运行:

LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();    
Integer[] i = genericMethod(Integer.class, list);

更新:

第二种方法genericMethod2()在类型擦除后将如下所示:

public static Object genericMethod2(List input) {
    return input.get(0);
}

它将返回输入列表的第一个元素,强制转换为Object。以下是您对该方法的使用方法:

Integer j = genericMethod2(list);

编译器将尝试将genericMethod2()的输出强制转换为Integer

Integer j = (Integer)genericMethod2(list);

这个演员是合法的,因为每个Integer也是一个Object,而且它在这里成功,因为你传递了Integer的集合。第二种方法与您为我们突出显示的第一种方法不同。


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在调用方法时,genericMethod假设它返回整数数组,这是不正确的。它实际上在运行时返回Object类型的数组。

    List<Integer> input = new ArrayList<Integer>();
    input.add(1);
    Object[] output = genericMethod(input);
    for(Object obj : output){
        System.out.println("Value= "+ (Integer)obj);
    }

所以我们需要转换数组的各个内容。

一般指导原则是我们不应该在Java中混合使用ARRAY和GENERICS。

更新:

来自Effective Java的参考:

在摘要中,数组和泛型具有非常不同的类型规则。数组是协变的和具体化的;泛型是不变的和擦除的。作为一个结果,数组提供运行时类型安全性,但不提供编译时类型安全性,反之亦然。一般来说,数组和泛型不能很好地混合。如果你发现自己混合它们并得到编译时错误或警告,你的第一个冲动应该是用列表替换数组。


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另一种方法是在java.util.ArrayList.toArray(T[])中这样做。您将Array的类型传递给该Method,如果它足够大,它将被重用,否则会生成一个新的Array。

例:

    List<Integer> intList = new ArrayList<>();
    intList.add(Integer.valueOf(1));
    intList.add(Integer.valueOf(2));
    intList.add(Integer.valueOf(3));
    Integer[] array = intList.toArray(new Integer[] {});
    System.out.println(Arrays.toString(array));//Will Print [1, 2, 3]

ArrayList.toArray(T[])的实施见here

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