深化Java基础之——数组与内存控制

来源：互联网发布：二手域名编辑：程序博客网时间：2024/04/26 20:54

作为一个程序猿，大家对数组一定不陌生。平时使用的也比较多，但是往往越简单的东西，可能越会容易忽略一些细节。

下面是对数组相关知识的一个学习总结，如有不对的地方，欢迎来指正。

数组的初始化

1、Java数组是静态的

　　Java数组是静态的，只有在初始化过后才能使用，而Java数组一旦进行初始化之后，其长度就固定了，不可再改变。

　　Java数组的初始化有两种方式：

　　静态初始化：由程序员在定义数组时，显示的指定每个元素的值，数组长度由系统决定

　　动态初始化：程序员直接指定数组的长度，由系统为数组元素分配初始值

　　动态初始化，系统分配元素初始值规则：

　　　　基本类型中的整数类型（byte, int, short, long）：初始化为0；

　　　　基本类型中的浮点类型（float, double）：初始化为0.0；

　　　基本类型中的字符类型（char）：初始化为'\u0000'；

　　　　基本类型中的布尔类型（boolean）：初始化为false；

　　　　引用类型（类、接口、数组）：初始化为null；

//第一种静态初始化方式，长度为2String[] str = new String{"java基础","数组初始化"}; 
//第二种静态初始化方式，长度为3String[] str2 = {"静态","内存结构","java"}; 
//动态初始化方式，长度为4String[] str3 = new String[4]; 

//Java语言允许通过length方法获取数组的长度
System.out.println("str数组长度为：" + str.length);
System.out.println("str2数组长度为：" + str2.length);
System.out.println("str3数组长度为：" + str3.length);

　　数组变量只是一个引用类型的变量，不是数组本身，而是指向堆内存中的数组对象，通过下面这个图更清楚的了解一下数组的内存分配

上述的三个数组初始化完成之后，长度就被分别固定为2,3,4，不可改变。但是这里会有一个数组变量引用的改变，造成数组长度可改变的假象。

str = str2;str3 = str2;System.out.println("str数组长度为：" + str.length);System.out.println("str3数组长度为：" + str3.length);//改变str3中的一个元素值str3[1] = "JVM";System.out.println(str2[1]);

上述代码的执行结果为：str数组长度为：3

str3数组长度为：3

JVM

看起来好像是str和str3数组的长度都被改变了，那么内存中真正发生了什么事情呢？请看下面的图：

当执行完前面两行数组变量赋值后，str,str3数组引用变量都指向了原来的str2数组，堆内存中的其他两个数组对象会被当做垃圾对象回收掉。

所以对三个数组变量的操作，实际上都是操作的同一个数组对象（这里有点类似于C/C++中的指针），所以数组中第二个元素也被替换成"JVM"。

这里就产生了数组初始化后长度发生改变的假象，实际上是指向了其他数组对象，原来数组对象长度并没有改变。

2.数组一定要初始化吗？

通过上面的例子，大家应该明白了数组在内存中的分配机制，那么对于这个问题也就好理解了。

对于数组变量和数组对象这里一定要区分清楚，数组变量通常是存储在栈内存的，类似于C语言中的指针，真正意义上的数组初始化，就是在堆中为数组对象分配内存空间，初始化之后就变成了一个有效的数组对象，只要一个数组变量指向这个有效数组对象，程序中便可使用该数组。通过如下代码来理解一下：

 1 public static void main(String[] args){ 2        //静态初始化一个int类型数组   3        int[] nums = new int{1, 2, 3, 4}; 4        //定义一个int类型的数组变量，不初始化 5        int[] temp; 6        //输出nums数组中一个元素 7        System.out.println("nums数组第二个元素为：" + nums[1]); 8        //让temp数组变量指向nums所引用的数组对象 9        temp = nums;10        //更改temp数组的第二个值，这里已经可以使用temp数组11        temp[1] = 5;12        //nums数组的第二个元素值为513        System.out.println("nums数组第二个元素为：" + nums[1]);14 }

代码第5行并没有对temp进行初始化，而是在第9行，让其指向了一个有效的数组对象，这时nums和temp两个变量指向的是同一块内存，这样便可以使用temp数组。

关于引用数组的初始化在下面的没有多维数组中顺便总结。

使用数组

没有多维数组

　　Java允许将多维数组当做一维数组处理。对于int[][] nums 类型的数组，就是元素类型为int[] 的一维数组，nums数组的每个int[] 型元素再指向内存中其他的int型数据。

对于nums可以只初始化最左边的维数，nums = new int[4][]，这些元素还要进一步初始化，让这4个int[] 型元素分别指向4个有效的数组对象，看如下例子。

1 int[][] a = new int[4][];2 //4个引用类型元素，所以会输出4个null3 System.out.println(Arrays.toString(a));4 //初始化a数组前两个元素5 a[0] = new int[]{1, 2};6 a[1] = new int[]{3, 4, 5};7 //输出a数组第二个元素指向的内存空间的第3个元素8 System.out.println(a[1][2]);

注释其实写的比较清楚了，为了更深刻的理解，结合代码来看下面的内存分配图：

因为是a数组元素是引用类型，所以系统初始化为null，前两个元素在5、6行又分别初始化，所以指向了其他的内存空间。

通过上面的分析可以看出，多维数组的本质依然是一维数组，当然一维数组的元素也可以是二维数组，这样就是三维数组，以此类推。

在Java程序中使用数组，应多从内存控制的角度来把握程序。

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