分配给泛型类型运行时 getClass() 方法错误的 Java 原始类型值

Question

public class Box<T> {
    private T t;
    public Box(T t){
        this.t = t;
    }
    public void add(T t) {
      this.t = t;
    }
    public T get() {
      return t;
    }
    public static void main(String[] args) {
      Box<Integer> b = new Box(new String("may be"));
      System.out.println(b.get()); // successfully print out "may be"
      System.out.println(b.get().getClass()); // error
   }
}

这段代码给出了运行时错误：

exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to java.lang.Integer

1. 为什么b.get() 没有触发运行时错误？
2. 为什么只有在我尝试获取类变量的类时才会出现运行时错误？

更准确地说：为什么编译器在秒 get()（导致异常）仅将checkcast指令插入字节码？

Answer 1

请注意：

• 在第一种情况下，get() 的结果用于println(Object)：换句话说：接收方期望一个对象，并且“条件”将始终为真。
• 在第二种情况下，将随后对返回的对象进行 方法 调用。现在，如果返回的类型是预期的，它会产生巨大的不同。因此编译器添加了这个检查来保证下面的方法调用是sound。

作为背景，可以查看 Java 语言规范，第 5.52 章：

演员表是检查演员表。

这样的转换需要运行时有效性检查。如果运行时的值为 null，则允许强制转换。否则，令 R 为运行时引用值所引用的对象的类，令 T 为强制转换运算符中命名的类型的擦除（第 4.6 节）。强制转换必须在运行时通过 §5.5.3 中的算法检查类 R 与类型 T 的赋值兼容。

分别为第 5.53 章Checked Casts at Run Time。

Answer 2

这个变量声明不一致。

  Box<Integer> b = new Box(new String("may be")); :

实例化的对象是原始的，因此编译器会发出警告，但允许将原始类型分配给泛型变量：Box<Integer>。

b.get() 不会失败，因为您没有将结果分配给变量。
所以编译器不需要将它转换为任何东西。

试试看：

Integer value = b.get();

它会编译得很好，但你会在运行时得到相同的异常 JVM 会尝试将值转换为 Integer:

java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to java.lang.Integer

---

当你调用时：

System.out.println(b.get().getClass()); // error

事情已经接近了。

为什么这里需要 Integer 类？

在编译时，b 被声明为Box<Integer> b。
所以编译器知道b 是用Integer 类型参数化的。
所以是的，在编译之后，泛型会被删除，但编译器会根据声明的代码添加一些强制转换。

这里就是这种情况。
您在使用Integer 参数化的变量上调用getClass()。
但是Class 是一个泛型类：Class<T>。
因此编译器添加了对Integer 的强制转换以符合Class<Integer>。

当然，通过对变量声明和实例化都使用泛型：

  Box<Integer> b = new Box<>(new String("may be"));

这种不一致是不可能的，因为编译器会立即阻止您。

Answer 3

除了这里的答案之外，字节指令checkcast 会在不是Object 的具体类型的类型检查中被调用。例如

 public static void main(String[] args) {
          Box<Integer> b = new Box(new String("may be"));
          doStuff(b.get()); // no checkcast needed - works fine
          doIntegerStuff(b.get()); // run-time error with checkcast
          doStringStuff(b.get()); // compile error
       }

 public static void doStuff(Object object){}
 public static void doStringStuff(String integer){}
 public static void doIntegerStuff(Integer integer){}

Answer 4

在代码行Box<Integer> b = new Box(new String("may be")); 在创建新的 Box 对象时缺少关于类型 Info 的信息，并假定默认为 Object 类。

Box<String> b = new Box<>(new String());这是正确的做法

-------- 添加 --------

在Object类的方法getClass()返回运行时Class对象。返回时，您的代码Box<Integer> 使getClass() 方法返回Class<Integer> 而不是Class<String>。

您使用 new B(new String()); 提供了原始类型，因此编译器通过了语法，但在调用 getClass() 时，它会将内部对象 String 强制转换为 Integer 并抛出 RuntimeException