Java List.toArray(T[] a)方法的運行結果為何有時與預期不符？

深入理解Java List.toArray(T[] a) 方法及運行結果

Java中的List.toArray()方法用于將List集合轉換為數組。然而，List.toArray(T[] a)方法的行為并非總是那么直觀，尤其是在傳入預分配數組作為參數時。本文將詳細分析該方法的運行機制，并解釋為什么示例代碼的結果并非預期的[12, 34, 56, NULL, null, null]，而是[12, 34, 56, null, 32, 1]。

關鍵在于理解List.toArray(T[] a)方法參數的作用。當提供一個預先分配好的數組a作為參數時，方法的行為取決于該數組長度與List大小的比較。

JavaDoc文檔明確指出：如果傳入數組長度大于List大小，則List元素復制到數組后，數組中緊隨List元素后的第一個元素將被設置為null，其余元素保持原樣。

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讓我們分析ArrayList的源碼：System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); 這行代碼將List元素復制到數組a。緊接著，if (a.Length > size) a[size] = null; 這行代碼只將數組中緊隨List元素后的第一個元素設置為null。

在示例代碼中，List.of(12, 34, 56) 創建了一個包含三個元素的List。傳入的數組new Integer[]{1, 2, 1, 43, 32, 1} 長度為6。toArray方法將List的三個元素復制到數組的前三個位置，并將第四個位置設置為null。剩余元素（數組中已存在的元素）保持不變。因此，最終結果為[12, 34, 56, null, 32, 1]，而不是[12, 34, 56, null, null, null]。

UnmodifiableList的實現邏輯與ArrayList類似，盡管內部實現細節可能不同，但在數組長度大于List長度的情況下，也只會將緊隨List元素后的第一個元素設置為null。 因此，ArrayList和UnmodifiableList的toArray(T[] a)方法行為一致。