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Warum kann ich in Java keine generischen Arrays erstellen und welche Problemumgehungen gibt es?
Warum kann ich in Java keine generischen Arrays erstellen und welche Problemumgehungen gibt es?
Generische Arrays erstellen: Das Rätsel erforschen
Einführung
Trotz der Ähnlichkeiten in der Syntax verhalten sich Generics und Arrays in Java unterschiedlich. Dieser Artikel befasst sich mit den Feinheiten der Erstellung generischer Arrays, erläutert die zugrunde liegenden Gründe für ihre Einschränkungen und bietet Problemumgehungen für bestimmte Szenarien.
Generika und Arrays: Ein grundlegender Unterschied
Arrays werden verdinglicht, d. h. ihre Typinformationen sind zur Laufzeit verfügbar. Generics hingegen werden während der Kompilierung gelöscht, wodurch ihre Typinformationen zur Laufzeit entfernt werden. Diese Unterscheidung führt zu unterschiedlichen Regeln für den Umgang mit generischen Typen und Arrays.
Die Einschränkungen bei der Erstellung generischer Arrays
Kovarianz und Typprüfung:Arrays weisen Kovarianz auf und ermöglichen Zuweisungen wie z Object[] arr = neuer String[10]. Generika erben diese Eigenschaft jedoch nicht, sodass Zuweisungen wie List
Typsicherheit und Laufzeitfehler: Generics werden zur Kompilierungszeit erzwungen, um Laufzeitfehler zu verhindern. Da generische Arrays zur Laufzeit keine Typinformationen haben, könnte ihre Erstellung zu ungeprüftem typunsicherem Verhalten führen.
Beispiel für typunsicheres Verhalten:
public <T> T[] getArray(int size) {
T[] arr = new T[size]; // This would be allowed if generic array creation was permitted.
return arr;
}
Integer[] arr = getArray(10); // Assigns an Object[] to Integer[] reference, leading to a runtime error.Warum Typecasting für neues Objekt[10] funktioniert
Neues Objekt[10] in E[] umwandeln E[] elements = (E[]) new Object[10] scheint zu funktionieren, aber das ist ein gefährlicher Ansatz. Die Umwandlung ist ungeprüft, was bedeutet, dass der Compiler ihre Gültigkeit nicht garantiert. Zur Laufzeit ist das resultierende Array ein Objekt[], was möglicherweise Laufzeitfehler verursacht, wenn typinkompatible Elemente hinzugefügt werden.
Array-Erstellung für reifizierbare Typen
Arrays reifizierbarer Typen, z. B. raw Typen (z. B. List[]) oder unbegrenzte Platzhaltertypen (z. B. List[]) können problemlos erstellt werden. Dies liegt daran, dass reifizierbare Typen zur Laufzeit über Typinformationen verfügen. Das Erstellen von Arrays nicht verifizierbarer Typen, wie z. B. generischer Array-Typen (z. B. E[]), ist jedoch verboten.
Problemumgehung für das Erstellen von E[]-Arrays
Um die Einschränkungen zu umgehen Bei der generischen Array-Erstellung kann die folgende Problemumgehung verwendet werden:
public <E> E[] getArray(Class<E> clazz, int size) {
@SuppressWarnings("unchecked")
E[] arr = (E[]) Array.newInstance(clazz, size);
return arr;
}Diese Methode nutzt die Class#newInstance-Methode, die eine Typsicherheit bietet Möglichkeit, ein Array eines bestimmten reifizierbaren Typs zu erstellen.
Fazit
Die Erstellung generischer Arrays ist in Java aufgrund zugrunde liegender Typsicherheit und Überlegungen zum Laufzeitverhalten eingeschränkt. Zwar gibt es Problemumgehungen für die Erstellung von Arrays reifizierbarer Typen, es ist jedoch wichtig, die Einschränkungen und möglichen Auswirkungen der Verwendung dieser Problemumgehungen beim Entwerfen und Implementieren von generischem Code zu berücksichtigen.
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