为什么ArrayList#rangeCheck不检查索引是否为负数？

Question

ArrayList的get、set和remove方法在调用rangeCheck方法时，首先会执行该方法。这个方法不会检查索引是否为负数，它只会检查索引是否大于或等于数组的长度。Java文档解释了这个原因：如果索引为负数，则会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

private void rangeCheck(int index) {
    if (index >= size)
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
public E get(int index) {
    rangeCheck(index);

    return elementData(index);
}

根据Java语言规范，如果索引不仅是负数，而且大于或等于数组长度，则数组访问会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException。

所有的数组访问都在运行时进行检查；尝试使用小于零或大于等于数组长度的索引会导致抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

我认为rangeCheck应该同时检查负数和大于或等于情况，或者为了提高性能，两种都不检查。为什么rangeCheck不检查索引是否为负数？

- kshi

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因为它不需要这样做，接下来的数组访问已经完成了这个操作，就像你引用的那句话所说的一样。 - user207421

Answer 1

非常简单，因为在 ArrayList 中，后备数组的大小可能大于当前大小。

在当前实现中，每当超过当前最大容量时，ArrayList 的后备数组容量会增加1.5倍。默认的初始容量为10，当您尝试将第11个元素添加到列表时，该数组将重新分配，并具有15的容量。当您超过15时，它将变为22等等。

在任何给定时间，容量很可能大于 ArrayList 中当前元素的数量。

检查负索引由 JVM（在后备数组上）处理，而 ArrayList 本身只需要在当前列表的上限处进行检查。

- Jim Garrison

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增长策略的细节没有具体说明，除了添加元素具有恒定的摊销时间成本。 - user207421

不，你描述的是“向量”。目前的ArrayList实现增长因子为1.5。 - user207421

你说得对，我已经有一段时间没有查看grepcode了。或者我可能将其与HashMap中桶数组的增量混淆了。再次编辑。 - Jim Garrison

谢谢！我不知道“支持数组可能比当前大小更大”的事实。 - kshi