为什么 IndexOutOfBoundsException 现在在 Java 16 中有一个带有长索引作为参数的构造函数？

如何解决为什么 IndexOutOfBoundsException 现在在 Java 16 中有一个带有长索引作为参数的构造函数？

我正在检查 JDK 16 中 IndexOutOfBoundsException 的实现，我注意到引入了一个带有 long 索引的新构造函数：

/**
 * Constructs a new {@code indexoutofboundsexception} class with an
 * argument indicating the illegal index.
 *
 * <p>The index is included in this exception's detail message.  The
 * exact presentation format of the detail message is unspecified.
 *
 * @param index the illegal index.
 * @since 16
 */
public indexoutofboundsexception(long index) {
    super("Index out of range: " + index);
}

据我所知，数组索引通常是 int 值，这在 Language Specification section §10.4 中得到证实：

数组必须由 int 值索引； short、byte 或 char 值也可以用作索引值，因为它们经过一元数字提升（第 5.6 节）并成为 int 值。

尝试访问具有 long 索引值的数组组件会导致编译时错误。

知道什么时候（以及为什么）会使用这个 long 索引构造函数吗？

解决方法

引用评论以供将来参考：

这是由 Project Panama 促成的，它带来了更好的原生 Java 的堆访问。外部内存 API（直接替代 字节缓冲区）允许长索引堆访问本机内存 段，促使这一变化为 IOOBE。 – 布赖恩·戈茨

TL;DR 它与以下功能增强 (JDK-8255150) 相关：Add utility methods to check long indexes and ranges

说明
这与 JDK-8135248 相关。 目标是添加一个 类似的方法集，但不是对 int 参数进行操作， 新方法对长参数进行操作。

对象中的新方法是：

public static long checkIndex(long index,long length) public static long checkFromToIndex(long fromIndex,long toIndex,long length) public static long checkFromIndexSize(long fromIndex,long size,long 长度）

它们反映了 int 实用程序方法。

与 int checkIndex() 一样，long checkIndex() 方法 将被 JIT 编译为内在函数。这允许 JIT 编译 checkIndex 到一个无符号的比较并正确地将其识别为 范围检查然后成为现有范围检查的候选者 优化。事实证明，这对巴拿马的 MemorySegment 和此更改的原型（带有一些额外的 c2 改进）表明巴拿马微基准测试结果有所改善 显着。

来自关于该主题的另一个来源：JDK 16: Checking Indexes and Ranges of Longs：

在我的上一篇文章中，我描述了 JDK 16 添加的日间周期支持 Early Access Build 25。同一个版本还添加了检查方法 长值的索引和范围，这是本文的主题。 JDK-8255150（“添加实用方法来检查长索引和范围”） 是用于添加用于检查长的实用方法的增强 索引和范围类似于 JDK-8135248（“添加实用方法 检查索引和范围”）为 JDK 9 添加的整数。 JDK-8255150 指出，“目标是添加一组类似的方法 [如 JDK-8135248] 但不是对 int 参数进行操作，而是新方法 对长参数进行操作。”

这些新增长养方法的最大受益者 可能是外部记忆的作者、维护者和用户 访问此邮件列表消息中描述的 API：“我们必须跳转 通过相当多的箍在执行外部内存 访问 API 以利用基于 int 的内在化 索引检查，即使这样我们也没有涵盖 数字大于整数。期待能够删除 那些黑客！”

,

我在 OpenJdk 中找到了另一个与该更改相关的票证。如上所述

边界检查不难显式编写，但可以 容易犯一些小错误，例如引入溢出错误。它 有利于从正确性和 安全/完整性观点。此外，在某些情况下，它是一个 通过内在的某些检查和指南进行优化的机会 无符号比较的热点。

Java 平台的增强将支持循环优化 越界大于 int 值的最小和最大范围， 需要对长值进行边界检查。

在外部内存访问 API (JEP 393) 中，内存的边界 段表示为长值。由于边界检查涉及 longs目前没有优化，国外的执行 内存访问 API 不得不求助于几个技巧来判断一个 内存段可以被认为是“小”的（例如，其大小适合 int 值），然后相应地对小段使用 int 操作。 虽然在大多数情况下，这些解决方法隐藏在 API 中 实施，它们在复杂性和 长期维护。

解决方案重载现有的 int 接受边界检查方法 在 java.util.Objects 中定义，具有长接受边界检查方法。

java.util.Objects 添加了以下静态方法。该规范与现有 int 接受相同方法名称的边界检查方法的规范相同。

/**
 * Checks if the {@code index} is within the bounds of the range from
 * {@code 0} (inclusive) to {@code length} (exclusive).
 *
 * <p>The {@code index} is defined to be out of bounds if any of the
 * following inequalities is true:
 * <ul>
 *  <li>{@code index < 0}</li>
 *  <li>{@code index >= length}</li>
 *  <li>{@code length < 0},which is implied from the former inequalities</li>
 * </ul>
 *
 * @param index the index
 * @param length the upper-bound (exclusive) of the range
 * @return {@code index} if it is within bounds of the range
    
 * @throws IndexOutOfBoundsException if the {@code index} is out of bounds
   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^     
 * @since 16
 */
public static
long checkIndex(long index,long length)

/**
 * Checks if the sub-range from {@code fromIndex} (inclusive) to
 * {@code toIndex} (exclusive) is within the bounds of range from {@code 0}
 * (inclusive) to {@code length} (exclusive).
 *
 * <p>The sub-range is defined to be out of bounds if any of the following
 * inequalities is true:
 * <ul>
 *  <li>{@code fromIndex < 0}</li>
 *  <li>{@code fromIndex > toIndex}</li>
 *  <li>{@code toIndex > length}</li>
 *  <li>{@code length < 0},which is implied from the former inequalities</li>
 * </ul>
 *
 * @param fromIndex the lower-bound (inclusive) of the sub-range
 * @param toIndex the upper-bound (exclusive) of the sub-range
 * @param length the upper-bound (exclusive) the range
 * @return {@code fromIndex} if the sub-range within bounds of the range
 * @throws IndexOutOfBoundsException if the sub-range is out of bounds
   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 * @since 16
 */
public static
long checkFromToIndex(long fromIndex,long length)

/**
 * Checks if the sub-range from {@code fromIndex} (inclusive) to
 * {@code fromIndex + size} (exclusive) is within the bounds of range from
 * {@code 0} (inclusive) to {@code length} (exclusive).
 *
 * <p>The sub-range is defined to be out of bounds if any of the following
 * inequalities is true:
 * <ul>
 *  <li>{@code fromIndex < 0}</li>
 *  <li>{@code size < 0}</li>
 *  <li>{@code fromIndex + size > length},taking into account integer overflow</li>
 *  <li>{@code length < 0},which is implied from the former inequalities</li>
 * </ul>
 *
 * @param fromIndex the lower-bound (inclusive) of the sub-interval
 * @param size the size of the sub-range
 * @param length the upper-bound (exclusive) of the range
 * @return {@code fromIndex} if the sub-range within bounds of the range
 * @throws IndexOutOfBoundsException if the sub-range is out of bounds
   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 * @since 16
 */
public static
long checkFromIndexSize(long fromIndex,long length)

在 java.lang.IndexOutOfBoundsException 中添加以下构造函数：

/**
 * Constructs a new {@code IndexOutOfBoundsException} class with an
 * argument indicating the illegal index.
 *
 * <p>The index is included in this exception's detail message.  The
 * exact presentation format of the detail message is unspecified.
 *
 * @param index the illegal index.
 * @since 16
 */
public IndexOutOfBoundsException(long index)

Jira 问题：Add utility methods to check long indexes and ranges

,

一个IndexOutOfBoundsException不一定只在访问数组时抛出（有子类ArrayIndexOutOfBoundsException）或List；您可以从您自己的任何代码中抛出它，并且允许用户编写的类或第三方库抛出 IndexOutOfBoundsException 似乎是合理的，即使它们的索引是 long 而不是 int .