默认 <T> T[] toArray(T[] array) 方法的实现

以一般形式创建参数化类型（泛型）的数组

您可以尝试使用反射创建一个数组

我们有object一个参数化类型（通用）T：

T object;

使用这些输入，我们可以创建一个给定类型的元素数组，如下所示：

T[] arr = (T[]) java.lang.reflect.Array.newInstance(
                    object.getClass().getComponentType(), // получаем тип из класса объекта
                    size // указываем размер массива
                );

toArray 方法的目的

创建该方法toArray是为了将集合转换为相同类型的数组。
在这个方法中，我们传递一个对我们将要写入集合数据的数组的引用。
如果数组中没有足够的空间，那么我们创建一个新的并写入它来代替旧的。
如果数组中的空间多于所需空间，则我们将空元素 ( null) 作为数据结束标记。

考虑 toArray 方法的可用实现

为了正确实现此方法，最好看看他们自己如何建议这样做，使用来自ArrayList和的实现示例LinkedList。

ArrayList 类中 toArray(T[] a) 的实现

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;
}

我提醒您，我们正在考虑 ArrayList 的实现，顾名思义，这是一个List<E>基于数组的接口的实现，这在进一步考虑的上下文中很重要。

ArrayListelementData 字段用于在类中存储列表的元素。

首先，我们检查传递的数组是否足够大以将现有元素放入其中。

if (a.length < size)

如果数组的大小不够，那么使用实用程序类，我们制作一个具有相同大小和传递数组类型的Arrays数组的副本( )elementDataa.getClass()

return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());

否则，我们将数组的所有元素复制elementData到数组中а（按计划），从头开始（在这种情况下，使用的方法允许您指定开始复制的位置和复制到的位置，以及这些元素的数量）。我们使用类中
的实用方法进行复制arraycopySystem

System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);

接下来，我们检查传递的数组是否大于我们的列表。

if (a.length > size)

如果传过来的数组比需要的大，那么我们把null放在复制元素的后面，这样在迭代的时候，可以找到数据的结尾，而不是抓脸的Exception

a[size] = null;

LinkedList 类中 toArray(T[] a) 的实现

public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
                a.getClass().getComponentType(), size);
    int i = 0;
    Object[] result = a;
    for (LinkedList.Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
        result[i++] = x.item;

    if (a.length > size)
        a[size] = null;

    return a;
}

和前面的例子一样，我们首先检查传递的数组的大小是否足够大。

if (a.length < size)

如果数组的大小不足，则使用反射创建一个具有指定数据类型和所需大小的新数组，并将对它的引用保存在变量中a

a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
           a.getClass().getComponentType(), size);

我注意到这个实现完全使用了我最初提出的方法。

与第一个实现不同，在这个阶段我们只有一个足够大小的空数组，而在前一个实现中，我们已经为一个处理过的案例返回了一个新数组。

接下来，我们需要将所有元素转移到这个数组中。

首先，我们定义一个变量来存储可迭代元素的索引，因为 在链表中，迭代时，我们只有前一个元素和下一个元素的链接。

int i = 0;

接下来，我们创建一个变量result并在其中放置对数组的引用。a

Object[] result = a;

这就是需要解释团队的地方。
这样做显然是为了不打扰类型转换。
因此，为了避免问题和麻烦，我们将简单地创建另一个链接，仅已声明为Object[].
并且我们已经被允许在没有任何类型转换的情况下放置列表的元素。
事实上，我们将使用相同的数组。
只是入坑的条件会比较软 :)
这种带耳朵的佯攻可以在源码中找到。java.lang
实际上，开发者JDK只是把你列在清单上的责任推给你（他们还应该怎么做？） .

接下来，我们使用变量将链表的元素复制到一个数组中result

for (LinkedList.Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
    result[i++] = x.item;

也值得在这里停下来更详细地考虑一切。

首先，我们将链表节点作为迭代器，并使用对第一个元素的引用来初始化迭代器。

LinkedList.Node<E> x = first;

作为退出循环的条件，我们使用通常的空值检查。

x != null;

迟早，它会出现在那里，因为列表中的最后一个元素将具有指向列表中下一个元素的链接，并且等于null，我们将停在那里。

好吧，作为转换表达式，我们使用获取到链表下一个元素的链接

x = x.next

因此，反过来，逐个元素地获取，我们将绕过整个列表。

并获取列表的每个元素，我们将其值放入数组中

result[i++] = x.item;

• 如前所述，使用了结果变量，但实际上我们使用的是相同的а
• 我们在一行中获取元素索引的值并将其加一（它允许这样做，为什么不使用它？）

此外，与第一个变体一样，我们用空元素标记数据的结尾

if (a.length > size)
    a[size] = null;

并返回一个数组

您的实施

首先，我将指出您实施的一些缺点。

这是复制数组时使用的内容：

array.length + (size() - array.length)

为什么这么难？
如果我们省略括号（在这里它们是可选的），那么我们只得到size()( array.length - array.length = 0)

因为 我没有类的整个实现的代码，我不能为你完全写出你方法的某种终极实现toArray，也不能检查它的性能，但我可以看例子，注意在上述实现中使用的想法和技术，并提出了一些实现建议。

选项

您可以用耳朵使用相同的技巧来更改数组的类型并编写如下内容：

@Override
default <T> T[] toArray(T[] array) {
    if (array.length != size()) {
        array = Arrays.copyOf(array, size());
    }
    // сохраняем ссылку на массив в переменную с менее строгим типом
    Object[] result = array; 
    for (int i = 0; i < size(); i++) {
        //работаем с подменой без приведения
        result[i] = get(i); 
    }
    // но возвращаем переданную ссылку
    return array;
}

我对它是否有效感兴趣。
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