ArrayList 初始容量和 IndexOutOfBoundsException [重复]

Posted 2023-02-25

【中文标题】ArrayList 初始容量和 IndexOutOfBoundsException [重复]

【英文标题】：ArrayList initial capacity and IndexOutOfBoundsException [duplicate]

【发布时间】：2012-08-08 03:09:57

【问题描述】：

考虑这个示例代码：

List<String> myList = new ArrayList<String>(7);
myList.add(5, "Hello");
myList.removeAll(Collections.singleton(null));

System.out.println(myList.size() + " objects:" );
for (String s : myList) 
    System.out.println("\t" + s);

myList 初始化为初始容量 7，然后下一行尝试在位置 5 添加字符串“Hello”。这将引发 IndexOutOfBoundsException：

线程“主”java.lang.IndexOutOfBoundsException 中的异常：索引：5，大小：0

我查看了this question 关于“初始容量”在 ArrayList 方面的含义。我知道这个特定的构造函数正在为 7 个 String 元素分配空间，如果我们尝试将 8 个元素添加到列表中，它将不得不分配更多空间。

我不理解的是为什么它不创建一个大小为 7 的“空”列表，每个索引都有空值，类似于我们声明 String[] myArray = new String[7] 时会发生的情况.我记得了解到 ArrayList 是 Java 对动态数组的实现，所以我期待类似的行为。如果我在声明 new ArrayList<String>(7) 时实际上没有分配 7 个字符串的空间，那么实际发生了什么？

【问题讨论】：

这里的容量和大小是完全不同的两件事。您需要添加 7 个占位符元素来执行您正在尝试的操作，而不仅仅是使用 7 的初始容量。ArrayList 不能替代数组。

另见***.com/questions/8896758/…

【参考方案1】：

我不明白的是为什么它没有创建一个大小为 7 的“空”列表，每个索引都有空值，类似于我们声明 String[] myArray = new String[7] 时会发生的情况.

这在某些情况下很有用……而在其他情况下则没有用。通常你有一个上限是你要创建的列表的大小（或者至少是一个猜测），但是你填充它......而你没有 em> 想要有一个大小错误的列表......所以你必须在“设置”值时维护一个索引，然后再设置大小。

我记得了解到 ArrayList 是 Java 对动态数组的实现，所以我期待类似的行为。

不，真的不是。这是一个可以调整大小的列表，并且在幕后使用一个数组。尽量不要把它想象成一个数组。

如果我在声明新的ArrayList<String>(7) 时实际上没有分配 7 个字符串的空间，那么实际发生了什么？

你做有7个字符串引用的空间。 buffer 大小（即容量）至少为 7，但列表的 logical 大小仍为 0 - 您还没有向其中添加任何内容。这就像你有一张足够长 7 行的纸，但你还没有写任何东西。

如果您想要一个预填充列表，您可以轻松编写一个方法来创建一个：

public static List<T> createPrefilledList(int size, T item) 
    ArrayList<T> list = new ArrayList<T>(size);
    for (int i = 0; i < size; i++) 
        list.add(item);
    
    return list;

【讨论】：

如果我查看源代码，Object[] elementDate = new Object[7];，这是否意味着它应该有 7 个基于默认值原则的空元素（elementData 是实例变量）？

@thinksteep：我不确定你想表达什么观点，或者你在看什么来源。 array 将有 7 个（不是 8 个）空值。但是列表的逻辑大小仍然是0。

是的，7 个空值，并且 OP 试图在索引 5 处插入元素，这是具有空值的有效位置/索引，那么为什么 IndexOutofBoundException？我的假设是，索引处的 null 应替换为“Hello”

@JonSkeet：他指的是java.util.ArrayList的构造函数代码。

@thinksteep：不，就列表而言，它不是有效的位置。这是一个有效的 array 位置，但它大于列表的大小（由 size() 方法报告），此时为 0，因为没有添加任何值。您必须区分列表的容量和逻辑大小。

【参考方案2】：

数组的初始容量与其大小（即数组包含的元素数量）之间存在差异。它的大小用于确定您是否尝试访问超出范围的索引。

这是执行此检查的 ArrayList.java 方法：

 private void rangeCheckForAdd(int index) 
   if (index < 0 || index > this.size)
     throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
 

如您所见，它与数组的初始容量无关。它仅基于它包含的元素数量。

【讨论】：

index 是 5，我认为是小于 size(7)，不是吗？

@thinksteep：不，size 为 0。capacity 为 7。

@JonSkeet：知道了。我的脑子是多么的混乱。谢谢。

+1 表示“它的”与“它的”

【参考方案3】：

初始容量只做一件事：它给出了后备数组应该有多大的建议（不是要求）。从逻辑上讲，在有或没有建议的情况下允许哪些操作或建议是什么之间没有区别。唯一的变化是作为优化建议可能发生或不发生的内部操作。

您只能像这样“添加”到数组中已经存在的位置。位置 5 之前的元素尚不存在，因此会引发异常。来自Javadoc：

抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果索引超出范围 (index size())