java——数组与内存控制

数组的初始化

java 语言的数组变量是引用类型的变量

java 语言是典型的静态语言，因此 java 数组也是静态的，即当数组被初始化之后，数组长度就不可以改变。

java 数组必须经过初始化才可以使用,有两种初始化方式：静态初始化和动态初始化。一旦初始化完成，该初始化长度不可以改变。

　　　　初始化：为数组对象元素分配内存空间，并为每个元素指定初始值。

两种初始化示例如下。

public class ArrayTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        //静态初始化
        String [] books = new String[] {
            "西游记",
            "三国演绎",
            "水浒传",
            "红楼梦"
        };
        
        //静态初始化简化形式
        String [] names = {
                "西游记",
                "三国演绎",
                "水浒传",
                "红楼梦"
        };
        //动态初始化
        String [] date = new String[4];
    }

}

静态初始化方式：

       不需要指定长度，只需要指定数组的元素，由系统来决定数组的长度即可。

动态初始化方式：

       只需要指定数组的长度，即为每个数组元素指定内存空间，系统将为这些元素分配初始值。

       注意:一旦为数组初始化完成，数组元素的内存空间分配就即结束，程序只可以改变数组元素的值，而无法改变数组的长度！

       数组变量只是引用类型的变量，并不是数组本身，它只是指向堆内存中的数组对象。因此，可以改变数组变量所引用的数组，这样就可以造成数组长度可变的假象。

       因此，只要让数组变量指向有效的数组对象，程序中即可以使用该数组变量。

       对数组执行初始化，其实并不是对数组变量执行初始化，而是对数组对象执行初始化。——也就是为该数组对象分配一块连续的堆内存空间，这块连续内存空间的长度就是数组的长度。

       对于java程序中的所有引用变量，都不需要经过所谓的初始化，需要进行初始化操作的是该引用变量所引用的对象。

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基本类型数组初始化

//定义一个 int [] 类型的数组变量
int [] iArr;
//静态初始化数组
iArr = new int [] {2,5,-12,20};

当执行 int [] iArr; 时只是在栈中定义了一个未指向任何有效的内存的数组变量。

当执行完 iArr = new int [] {2,5,-12,20};后，数组对象创建成功。此时的内存存储如图1.5. 

所有的局部变量都是放在栈内存中保存，不管是基本类型的变量还是引用类型的变量，都是存储在各自的方法栈中；但引用类型变量所引用的对象（包括数组、普通的 java 对象）则总是存储在堆内存中。

问题：引用类型变量何时只是栈内存中的变量本身，何时又变为引用实际的 java 对象？

       引用变量本质上只是一个指针，只要程序通过引用变量访问属性或调用方法，该引用变量将会由它所引用的对象代替。

引用类型数组初始化

引用类型数组的数组元素依然是引用类型，因此数组元素里的存储的还是引用，它指向另一块内存，这块内存里存储该引用变量所引用的对象（包括数组和java对象）。

没有多维数组

多维数组初始化代码如下：

// 二维数组静态初始化
        int[][] twoArray = { 
                {1,2,3,4,5,6,7},
                {8,9,10,11,12,13,14,15}
                };
        
        int [] arr1 = {1,2,3,4,5,6,7};
        int [] arr2 = {8,9,10,11,12,13,14,15};
        
        
        //二维数组动态初始化  第二个数不指定是会根据实际引用的数组长度，就算指定了也没有意义
        int [] [] twoArr = new int [3] [];
        twoArr[0] = arr1;
        twoArr[1] = arr2;
        for (int i = 0; i < twoArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < twoArr[i].length; j++) {
                System.out.println(twoArr[i][j]);
                //执行结果：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
            }
        }
        //只需要指定 该类型（int [] []）数组的长度就可以
        //int [] [] [] three = new int [2] [] [];
        //三维数组
        int [] [] [] threeArr = {
                twoArr,
                twoArray
        };

代码执行完成时的内存存储如下图： 

                                    

所谓多维数组，其实只是数组元素依然是数组的 1 维数组， 2 维数组是数组元素是 1 维数组的数组， 3 维数组是数组元素是 2 维数组的数组， 4 维数组是数组元素是 3 维组的数组……N 维数组是数组元素是 N−1 维数组的数组。

小结

       介绍了 Java 数组的静态特征，即 Java 数组一旦初始化完成，该数组长度将不可改变；此外，也介绍了 Java 数组静态初始化、动态初始化的内存分配细节。对于数组变量而言，一定要区分它何时只是数组变量，何时代表数组对象本身。还分析了 Java 多维数组的实质。

疯狂java基本功的16课中的第一课