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Java内存结构

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程
序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

Java运行程序，会从OS来申请内存的。并不是将整个内存都给Java来使用。

Java内存主要分为5部分，目的是更加方便的管理。

JVM内存划分

注意，方法区中存储的都是方法的代码等死的信息的，真正方法的运行是在栈中运行的。

另外，凡是在堆中创建的东西，都是有默认值的。如上。

数组的静态初始化虽然没有写new，但是，实际底层仍然是通过new来创建的，因此，仍然是放在堆中的。

上面说的栈，也叫做方法栈。

数组概念

数组概念：存储相同数据类型的多个元素的容器。

注意，多个元素的数据类型要相同。

数组定义

方式一 动态初始化方式

 数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];

数组定义格式详解：
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[] : 表示数组。
数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。
new：关键字，创建数组使用的关键字。
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。
注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。

示例：

int[] arr = new int[3];
int arr[] = new int[3];//类似c中的写法

方式二 静态初始化方式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};

示例：

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

方式三 静态初始化方式-简化版

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};

示例：

int[] arr = {1,2,3,4,5};

数组访问

索引

索引： 每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

格式：

数组名[索引]

长度属性

数组的长度属性： 每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，语句为： 数组名.length ，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数组的最大索引值为 数组名.length-1 。

示例：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
    //打印数组的属性，输出结果是5
    System.out.println(arr.length);
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    System.out.println(arr[3]);
    System.out.println(arr[4]);
}

数组名[索引]=数值，为数组中的元素赋值
变量=数组名[索引]，获取出数组中的元素

public static void main(String[] args) {
    //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //为0索引元素赋值为6
    arr[0] = 6;
    //获取数组0索引上的元素
    int i = arr[0];
    System.out.println(i);
    //直接输出数组0索引元素
    System.out.println(arr[0]);
}

数组内存结构图

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    System.out.println(arr);//[I@5f150435
}

输出的结果是[I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。

输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素。

注意，如果数组是引用类型的数组，那么数组元素中存放的是引用类型数据的内存地址。

定义两个数组内存结构图

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    int[] arr2 = new int[2];
    System.out.println(arr);
    System.out.println(arr2);
}

两个变量指向一个数组

public static void main(String[] args) {
    // 定义数组，存储3个元素
    int[] arr = new int[3];
    //数组索引进行赋值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

数组的遍历

数组遍历： 就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    System.out.println(arr[3]);
    System.out.println(arr[4]);
}

以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改
造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

练习：

数组获取最大值元素

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
    //定义变量，保存数组中0索引的元素
    int max = arr[0];
    //遍历数组，取出每个元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      //遍历到的元素和变量max比较
      //如果数组元素大于max
      if (arr[i] > max) {
        //max记录住大值
        max = arr[i];
      }
    }
    System.out.println("数组最大值是： " + max);
}

数组反转

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    /*
      循环中定义变量min=0最小索引
      max=arr.length‐1最大索引
      min++,max‐‐
      */
    for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
      //利用第三方变量完成数组中的元素交换
      int temp = arr[min];
      arr[min] = arr[max];
      arr[max] = temp;
    }
    // 反转后，遍历数组
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

数组相关异常

数组越界异常

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    System.out.println(arr[3]);
}

程序运行后，将会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。

数组空指针异常

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝

运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。

数组作为方法参数和返回值

数组作为方法参数

数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    //调用方法，传递数组
    printArray(arr);
}
/*
    创建方法，方法接收数组类型的参数
    进行数组的遍历
*/
public static void printArray(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

数组作为方法返回值

数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址

public static void main(String[] args) {
    //调用方法，接收数组的返回值
    //接收到的是数组的内存地址
    int[] arr = getArray();
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}
/*
    创建方法，返回值是数组类型
    return返回数组的地址
*/
public static int[] getArray() {
    int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    //返回数组的地址，返回到调用者
    return arr;
}

方法传递参数时参数类型区别

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 2;
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
    change(a, b);
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
}
public static void change(int a, int b) {
    a = a + b;
    b = b + a;
}

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,3,5};
    System.out.println(arr[0]);
    change(arr);
    System.out.println(arr[0]);
}
 
public static void change(int[] arr) {
    arr[0] = 200;
}

方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值。

09-内存与数组

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Leo101018/p/13815382.html