ArrayList 的 removeRange 方法如何工作？

Question

ArrayList 的 removeRange 工作异常。检查下面的示例代码，我给输入反向。我还以为列表被反向删除了。

例如：3 比 1 表示移除三个元素（第 3、第 2 和第 1）。

但是，输出完全让我感到困惑。想知道它是如何工作的？

从 JavaDoc 中，我找到了以下语句。如果toIndex

IndexOutOfBoundsException - 如果 fromIndex 或 toIndex 超出范围 (fromIndex = size() || toIndex > size() || toIndex )

import java.util.*;
public class TestRemoveRange extends ArrayList {

  public static void main(String arg[]){

    TestRemoveRange list = new TestRemoveRange();
    list.add("a");
    list.add("b");
    list.add("c");
    list.add("d");
    list.add("e");

    System.out.println("before remove : " + list);

    list.removeRange(3, 1);

    System.out.println("after remove (3, 1) : " + list); //[a, b, c, b, c, d, e]


  }     
}

Answer 1

查看实际的源代码可能有助于澄清您的问题：

在 Java 8 中，ArrayList.removeRange() 如下所示：

protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
    modCount++;
    int numMoved = size - toIndex;
    System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
                     numMoved);

    // clear to let GC do its work
    int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
    for (int i = newSize; i < size; i++) {
        elementData[i] = null;
    }
    size = newSize;
}

在 Java 9 中，ArrayList.removeRange() 更改为：

protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
    if (fromIndex > toIndex) {
        throw new IndexOutOfBoundsException(
                outOfBoundsMsg(fromIndex, toIndex));
    }
    modCount++;
    shiftTailOverGap(elementData, fromIndex, toIndex);
}

private void shiftTailOverGap(Object[] es, int lo, int hi) {
    System.arraycopy(es, hi, es, lo, size - hi);
    for (int to = size, i = (size -= hi - lo); i < to; i++)
        es[i] = null;
}

正如您在上面的 sn-ps 中看到的，两种实现都使用System.arraycopy() 来删除列表中的项目。但只有从 Java 9 开始，检查才会抛出 IndexOutOfBoundsException if fromIndex > toIndex。

由于System.arraycopy() is implemented native the source code 在不同平台上可能会有所不同。根据javadoc，它的行为应该是这样的：

从指定的源数组复制一个数组，从指定位置开始，到目标数组的指定位置。 [...]

如果src 和dest 参数引用同一个数组对象，则执行复制，就好像位置srcPos 到srcPos+length-1 的组件首先复制到带有length 组件的临时数组一样然后将临时数组的内容复制到目标数组的destPos 到destPos+length-1 位置。

对于IndexOutOfBoundException 它说：

如果以下任何一项为真，则抛出 IndexOutOfBoundsException 并且不修改目标：

• srcPos 参数是否定的。
• destPos 参数是否定的。
• length 参数是否定的。
• srcPos+length 大于源数组的长度 src.length。
• destPos+length 大于目标数组的长度 dest.length。

因此，如果您使用 Java 8 或更低版本运行示例，您可能会得到以下结果：

before remove : [a, b, c, d, e]
after remove (3, 1) : [a, b, c, b, c, d, e]

如果您使用 Java 9 或更高版本运行您的示例，您将收到以下异常：

before remove : [a, b, c, d, e]
Exception in thread "main" java.lang.IndexOutOfBoundsException: From Index: 3 > To Index: 1
    at java.base/java.util.ArrayList.removeRange(ArrayList.java:769)
    at TestRemoveRange.main(TestRemoveRange.java:16)