なぜJavaの汎用型は「偽汎用型」なのか.

個人ブログ:https://blog.N0tExpectErr0r.cn
小欄:https://xiaozhuanlan.com/N0tExpectErr0r
Java汎用
Javaの汎用性はJDK 5がもたらす新しい特性であり、次のような利点があります.

は、同じコード

を実行するために複数のデータ型に適用される.

汎用のタイプ使用時に

を指定する.

汎用型は結局「模版」

しかし、下向き互換性を実現するために、Javaの汎用型は文法糖にすぎず、C++のような真の汎用型ではない.
どのように証明しますか?次の例を見てみましょう
アテステーション
この例では、Listのセットを定義し、addメソッドを呼び出してIntegerタイプの値を加えることができる.
次のようにaddメソッドを呼び出してStringを追加すると、当然エラーが発生します.

public static void main(String[] args) throws Exception {
	List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add("str");
}

エラーメッセージは次のとおりです.
add (java.lang.Integer) in List cannot be applied to (java.lang.String)
明らかに、Stringタイプの値を直接加えることはできません.
しかし、私たちは別の道を切り開くことができます.反射によりadd法を間接的に呼び出し,このListにString型の値を加えることを試みた.

public static void main(String[] args) throws Exception {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    Method add = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
    add.invoke(list,"str");
    System.out.println(list);
    System.out.println(list.get(1));
}

実行中にエラーは発生せず、strの印刷に成功しました!
[1, str] str
このことから,汎型とは確かに偽汎型であることがわかる.もともとIntegerのリストにしか読み込めなかったが、Stringタイプの値を読み込むことに成功した.
タイプ消去
実際,Javaの汎用はコンパイル期間のみ有効であり,実行期間では消去され,つまりすべての汎用パラメータタイプはコンパイル後に消去される.これがいわゆるタイプ消去です.
次の例を示します.

public class Test {  
    public void addList(List<String> stringList){
    }  
    public void addList(List<Integer> intList) {
    }  
}  

このクラスでは,ListとListの2つの異なるタイプのパラメータを入力する2つの方法を定義し,問題はないように見えた.
しかし、コンパイラは次のエラーを報告します.
Method addList(List) has the same erasure addList(List) as another method in type Test
すなわち,この2つの方法の署名は,タイプ消去後ともにaddList(List)であった.
以下に、リストの種類消去について説明します.

List、List消去後のタイプはListである.

List[]、List[]消去後のタイプはList[]である.

List extends E>、List super E>消去後のタイプはListである.

List消去後のタイプはListです.

C++テンプレート
C++のテンプレートは、我々のいわゆる「真汎用型」であり、以下に、C++がテンプレートを使用するクラスの例を示します.

#include
using namespace std;

template<class T> class Test
{
	private:
		T obj;
	public:
	  	Test(T x){obj=x;}
	  	void try(){obj.fun();}
};

class A
{
	public:
	  	void fun(){cout<<"A::fun()"<<endl;}
};

int main(int argc, char* argv[]){
	A a;
	Test<A> test(a);
	test.try();
}

クラスTestにはタイプTのオブジェクトが格納されている.興味深いことに、Test::try()メソッドでobjメソッドを呼び出した.fun()の方法がTに含まれていることをどうして知っていますか.
Testのコンストラクション関数を呼び出してこのテンプレートをインスタンス化すると,コンパイラが調べたところ,Aクラスにはfunメソッドが含まれていることが分かったので,コンパイルは通過できる.
Aクラスにfunメソッドが含まれていない場合、コンパイルは通過しません.このようなタイプの安全が保障されています.
C++テンプレートでは、コンパイラは提供されたタイプのパラメータを使用してテンプレートを拡張するので、fun()のために生成されたC++コードはListのために生成されたコードとは異なり、ListとListは実際には2つの異なるクラスである.
まとめ
Javaの汎用型は「偽」ですが、消去のタイプがあります.しかし,汎用的な導入がJava言語に与える影響は依然として大きいことは否めない.
そのため、汎用型を使用する場合は、できるだけタイプ消去という特徴を考慮し、自分のパッケージがタイプ安全かどうかを考えなければならない.