java - Java foreach 循环中的 ClassCastException

Question

以下代码在什么情况下会出现ClassCastException:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Generics {

    static List getObjects() {
        return Arrays.asList(1, 2, 3);
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = getObjects();
        for (Object o : list) { // ClassCastException?
            System.out.println(o);
        }
    }
}

我们在生产环境中有一个类似的案例(我知道这是不好的做法)，客户在评论的那一行提供了一个带有 ClassCastException 的日志，但我似乎无法重现它。有什么想法吗？

我知道 JVM 在使用 foreach 时会在后台创建一个迭代器，但它能否在某些情况下创建原始迭代器而在其他情况下创建参数化迭代器？

更新:我还查看了在 Windows 上生成的字节码，使用 JDK 1.6.0_21-b07 no checkcast 制成。有趣:)

这里是主要方法:

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   invokestatic    #34; //Method getObjects:()Ljava/util/List;
   3:   astore_1
   4:   aload_1
   5:   invokeinterface #36,  1; //InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
   10:  astore_3
   11:  goto    28
   14:  aload_3
   15:  invokeinterface #42,  1; //InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
   20:  astore_2
   21:  getstatic   #48; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   24:  aload_2
   25:  invokevirtual   #54; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
   28:  aload_3
   29:  invokeinterface #60,  1; //InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
   34:  ifne    14
   37:  return

谢谢大家的回答!

更新 2:我被使用其 own compiler 的 Eclipse IDE 误导了所以上面的字节码实际上是使用 Eclipse 编译器 生成的。看here如何使用 Eclipse 手动编译代码。 总之，在某些情况下，Eclipse 编译器会生成与 Sun 编译器不同的字节码，而与平台无关，此处描述的情况就是一个。

Answer 1

该代码不应该总是抛出一个ClassCastException吗？ ？它适用于使用 Sun Java 6 编译器和运行时(在 Linux 上)的我。你正在转换 Integer作为 String秒。创建的迭代器将是一个 Iterator<String> , 但随后它尝试访问第一个元素，这是一个 Integer , 所以它失败了。

如果你像这样改变你的数组，这会变得更清楚:

return Arrays.asList("one", 2, 3);

现在循环实际上适用于第一个元素，因为第一个元素是 String我们看到了输出；然后是 Iterator<String>第二个失败，因为它不是字符串。

如果您只使用通用的 List，您的代码就可以工作而不是特定的:

List list = getObjects();
for (Object o : list) {
    System.out.println(o);
}

...或者，当然，如果您使用 List<Integer> , 因为内容是 Integer秒。您现在所做的会触发编译器警告— Note: Generics.java uses unchecked or unsafe operations. — 并且有充分的理由。

这个修改也有效:

for (Object o : (List)list)

...大概是因为此时您正在处理 Iterator ，不是 Iterator<String> .

bozho 说他在 Windows XP 上没有看到这个错误(没有提到哪个编译器和运行时，但我猜是 Sun 的)，而你说你没有看到它(或者不可靠)，所以显然这里有一些实现敏感性，但底线是:不要使用 List<String>与 List 互动的 Integer秒。 :-)

这是我正在编译的文件:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Generics {

    static List getObjects() {
        return Arrays.asList("one", 2, 3);
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = getObjects();
        for (Object o : list) { // ClassCastException?
            System.out.println(o);
        }
    }
}

这是编译:

tjc@forge:~/temp$ javac Generics.java 
Note: Generics.java uses unchecked or unsafe operations.
Note: Recompile with -Xlint:unchecked for details.

这是运行:

tjc@forge:~/temp$ java Generics 
one
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
    at Generics.main(Generics.java:12)

第 12 行是 for陈述。请注意，它确实输出了第一个元素，因为我将其更改为 String .它没有输出其他的。 (在我进行更改之前，它立即失败了。)

这是我正在使用的编译器:

tjc@forge:~/temp$ which javac
/usr/bin/javac
tjc@forge:~/temp$ ll /usr/bin/javac
lrwxrwxrwx 1 root root 23 2010-09-30 16:37 /usr/bin/javac -> /etc/alternatives/javac*
tjc@forge:~/temp$ ll /etc/alternatives/javac
lrwxrwxrwx 1 root root 33 2010-09-30 16:37 /etc/alternatives/javac -> /usr/lib/jvm/java-6-sun/bin/javac*

这是反汇编，它显示了 checkcast :

tjc@forge:~/temp$ javap -c Generics
Compiled from "Generics.java"
public class Generics extends java.lang.Object{
public Generics();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V
   4:   return

static java.util.List getObjects();
  Code:
   0:   iconst_3
   1:   anewarray   #2; //class java/io/Serializable
   4:   dup
   5:   iconst_0
   6:   ldc #3; //String one
   8:   aastore
   9:   dup
   10:  iconst_1
   11:  iconst_2
   12:  invokestatic    #4; //Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
   15:  aastore
   16:  dup
   17:  iconst_2
   18:  iconst_3
   19:  invokestatic    #4; //Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
   22:  aastore
   23:  invokestatic    #5; //Method java/util/Arrays.asList:([Ljava/lang/Object;)Ljava/util/List;
   26:  areturn

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   invokestatic    #6; //Method getObjects:()Ljava/util/List;
   3:   astore_1
   4:   aload_1
   5:   invokeinterface #7,  1; //InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
   10:  astore_2
   11:  aload_2
   12:  invokeinterface #8,  1; //InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
   17:  ifeq    40
   20:  aload_2
   21:  invokeinterface #9,  1; //InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
   26:  checkcast   #10; //class java/lang/String
   29:  astore_3
   30:  getstatic   #11; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   33:  aload_3
   34:  invokevirtual   #12; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
   37:  goto    11
   40:  return

}

同样，底线必须是:不要使用 List<String>与 List 互动包含不是 String 的东西秒。 :-)