IT兄弟连 Java语法教程 数组 深入数组 内存中的数组
数组是一种引用数据类型,数组引用变量只是一个引用,数组元素和数组变量在内存里是分开存放的。下面将深入介绍数组在内存中的运行机制。
内存中的数组
数组引用变量只是一个引用,这个引用变量可以指向任何有效的内存,只有当该引用指向有效内存后,才可以通过该数组变量来访问数组元素。
与所有引用变量相同的是,引用变量是访问真是对象的根本方式。也就是说,如果希望在程序中访问数组对象本身,则只能通过这个数组的引用变量来访问它。
实际的数组对象被存储在堆内存中;如果引用该数组对象的数组引用变量是一个局部变量,那么它被存储在栈内存中。数组在内存中的存储示意图如图3所示。
图3 数组在内存中的存储示意图
如果需要访问如图3所示堆内存中的数组元素,则程序只能通过p[index]的形式实现。也就是说,数组引用变量是访问堆内存中数组元素的根本方式。
如果堆内存数组不再有任何引用变量指向自己,则这个数组将成为垃圾,该数组所占的内存将会被系统的垃圾回收机制回收。因此,为了让垃圾回收机制回收一个数组所占的内存空间,可以将该数组变量赋值为null,也就切断了数组引用变量和实际数组之间的引用关系,实际的数组也就成了垃圾。
只要类型相互兼容,就可以让一个数组变量指向另一个实际数组,这种操作会让人产生数组的长度可变的错觉。如下代码所示。
public class ArrayInRam{
public static void main(String[] args){
int[] a = {5,6,1};
int[] b = new int[4];
System.out.println("b数组的长度为:" + b.length);
for(int i = 0,len = a.length; i<len; i++){
System.out.println(a[i]);
}
for(int i = 0,len = b.length; i<len; i++){
System.out.println(b[i]);
}
b = a;
System.out.println("b数组的长度为:" + b.length);
}
}
运行上面代码后,将可以看到先输出b数组的长度为4,然后依次输出a数组和b数组的每个元素,接着会输出b数组的长度为3.看起来视乎数组的长度是可变的,但这只是一个假象。必须牢记:定义并初始化一个数组后,在内存中分配了两个空间,一个用于存放数组的引用变量,另一个用于存放数组本身。下面将结合示意图来说明上面程序的运行过程。
图4 定义并初始化a、b两个数组后内存示意图
当程序定义并初始化了a、b两个数组后,系统内存中实际上产生了4块内存区域,其中栈内存中有两个引用变量:a和b;堆内存中也有两块内存区域,分别用于存储a和b引用所指向的数组本身。此时计算机内存的储存示意图如图5.4所示。
从图4中可以非常清楚地看出a引用和b引用各自所引用的数组对象,并可以很清楚地看出a变量所引用的数组长度是3,b变量所引用的数组长度是4。
当执行上面程序中的代码b = a时,系统将会把a的值赋给b,a和b都是引用类型变量,存储的是地址。因此把a的值赋给b后,就是让b指向a所指向的地址。此时计算机内存的存储示意图如图5所示。
图5 让b引用指向a引用所指向的数组后的存储示意图
从图5中可以看出,当执行了b = a之后,堆内存中的第一个数组具有了两个引用;a变量和b变量都引用了第一个数组。此时第二个数组失去了引用,变成垃圾,只有等待垃圾回收机制来回收它,但是它的长度依然不会改变,直到它彻底消失。
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