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Kotlin 泛型 Array<T> 导致 "无法使用 T 作为具体化的类型参数。请改用类"，但 List<T> 没有这个问题。

javaarraysgenericskotlinreification
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我有一个包含元素类型为 T 的数组（或列表）和一些元数据的接口。

interface DataWithMetadata<T> {
    val someMetadata: Int
    fun getData(): Array<T>
}

如果我编写接口的最简实现，会在emptyArray()上出现编译错误："无法将T用作具体类型参数。请使用类。"

class ArrayWithMetadata<T>(override val someMetadata: Int): DataWithMetadata<T> {
    private var myData: Array<T> = emptyArray()

    override fun getData(): Array<T> {
        return myData
    }

    fun addData(moreData: Array<T>) {
        this.myData += moreData
    }
}

然而，如果我将接口和实现都更改为列表，就不会在编译时出现问题：

interface DataWithMetadata<T> {
    val someMetadata: Int
    fun getData(): List<T>
}

class ListWithMetadata<T>(override val someMetadata: Int): DataWithMetadata<T> {
    private var myData: List<T> = emptyList()

    override fun getData(): List<T> {
        return myData
    }

    fun addData(moreData: Array<T>) {
        this.myData += moreData
    }
}

我怀疑在我的问题中有一些有趣的Kotlin泛型教训。有人能告诉我编译器在幕后做了什么以及为什么Array会失败而List不会吗？在这种情况下，是否有惯用的方法使Array实现编译通过？

额外的问题：我之所以使用Array而不是List的唯一原因是我经常看到Kotlin开发人员喜欢使用Arrays。是这样吗？如果是的话，为什么？

6个回答
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查看 Kotlin 标准库（jvm）中 emptyArray() 的声明，我们注意到 reified 类型参数：

public inline fun <reified @PureReifiable T> emptyArray(): Array<T>

reified类型参数意味着您可以在编译时访问T的类，并像T::class一样访问它。您可以在Kotlin reference中了解有关reified类型参数的更多信息。由于Array<T>编译为Java T[]，因此我们需要在编译时知道类型，因此需要reified参数。如果您尝试编写一个没有reified关键字的emptyArray()函数，则会收到编译器错误：

fun <T> emptyArray() : Array<T> = Array(0, { throw Exception() })

无法将T用作具体化的类型参数。请使用类代替。
现在，让我们来看一下emptyList()的实现：
public fun <T> emptyList(): List<T> = EmptyList

这个实现根本不需要参数T。它只返回内部对象EmptyList，它本身继承自List<Nothing>。Kotlin类型Nothing是throw关键字的返回类型，是一个从未存在的值(reference)。如果一个方法返回Nothing，那么在那个位置抛出异常是等效的。因此，我们可以安全地在这里使用Nothing，因为每次我们调用EmptyList.get()时，编译器都知道它会返回异常。

奖励问题：

我来自Java和C++，习惯使用ArrayList或std::vector，发现它们比数组更容易使用。我现在已经用Kotlin写了几个月的代码，通常在编写源代码时，我不会看到数组和列表之间有很大的区别。两者都有大量有用的扩展函数，行为方式相似。然而，Kotlin编译器处理数组和列表的方式非常不同，因为Java互操作性对于Kotlin团队非常重要。我通常喜欢使用列表，在您的情况下也是我推荐的。

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问题在于必须在编译时知道Array的通用类型，这由此处的reified类型参数表示，如声明中所示：

public inline fun <reified @PureReifiable T> emptyArray(): Array<T>

只能创建类似 Array<String> 或 Array<Int> 的具体数组，而不能创建类型为 Array<T> 的数组。

在这个答案中，您可以找到几个解决方法。

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当我尝试返回T时，出现了类型参数T不能被调用为函数的错误。

private fun <T> getData(): T {
    return T()
}

参见Kotlin中创建泛型类的正确方法是什么？：

private fun <T> create(
    method: (Int) -> T,
    value: Int
): T {
    return method(value) // Creates T(value).
}

// Usage:

create(::ClassName, 1)

ClassName 继承自 T。

也许这会有所帮助：

private inline fun <reified T> getData(): T {
    return T::class.java.newInstance()
}

但在我的情况下，我必须返回T(parameter)而不是T()，所以没有尝试。另请参见如何在Kotlin中获取泛型类型参数的类。

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我在上面的解决方案中遇到了一些问题。这是我使用 kotlin-reflect 中的 typeOf 得出的结果：

@Suppress("UNCHECKED_CAST")
private inline fun <reified T> createArrayOfGeneric(): Array<T> {
    return java.lang.reflect.Array.newInstance(typeOf<T>().javaType as Class<*>, 10) as Array<T>
}

newInstance方法接受从typeOf获取的泛型的Java类型作为类，并且第二个参数是数组的长度。

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我最好的解决方法是：

对我而言，最好的解决方法是：

@Suppress("UNCHECKED_CAST")
var pool: Array<T?> = arrayOfNulls<Any?>(initialCapacity) as Array<T?>
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我将它从Array<T>改为ArrayList<T>，然后它就可以工作了。

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