Java里的数组介绍

左手的ㄟ右手 2022-08-27 13:45 162阅读 0赞

注意, 本文讲的是数组(Array),  非数组型线性表容器(ArrayList).

## 一. C语言的静态数组和动态数组. ##

稍微接触过c的程序猿都应该知道, c语言里的数组分为静态数组和动态数组.

### 1.1 静态数组    ###

所谓静态数组就是内存全部位于Stack(栈)内存里的数组.

简单地讲, 就是没有用malloc动态分配内存定义的数组.

例如下面三种定义语句都是定义了1个长度为5静态整形数组:

注意下面的是c代码而不是java代码.

#include <stdio.h>
    
    int main(){
        int a[5];
        a[0] = 0;
        a[1] = 1;
        a[2] = 2;
        a[3] = 3;
        a[4] = 4;
    
        int b[5] = {0,1,2,3,4};
        int c[] = {0,1,2,3,4};
    }

内存分配是这样的:

![444127020140609231229024.png_902x511_130][]

如上图, 数组内所有内存都是存放在Stack内存中的.

静态数组的特点是长度一旦分配就不能改变.

### 1.2 动态数组 ###

所谓动态数组就是利用malloc方法动态分配内存的长度的数组.

动态数组的内存保存在Heap区中, 然后把Heap区内存的头部指针放到Stack内存中.

例如下面定义的就是1个长度为5的整形动态数组.

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main(){
        int * a = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);
        a[0] = 0;
        a[1] = 1;
        a[2] = 2;
        a[3] = 3;
        a[4] = 4;
    }

内存分配是这样的:

![44412702014060923134106.png_923x479_130][]

真正的数组内容放在Heap内存, 然后把Heap内存的头部地址放入Stack内存.

动态数组的好处就是可以利用realloc 函数来扩展长度(重新分配内存)啦

还可以跨函数使用内存啦.

坏处就是用完注意释放啦.

## 二. Java里的数组都是动态数组 ##

好了, 到了Java语言, Java是由C/C++ 发展而来的, 但是java已经是1个完全的面向对象语言.

Java里已经不存在静态数组这玩意. 所有数组都是动态数组.

也就是说:

Java里的数组内容全部都是放在Heap内存, Stack内存只会存放数组的引用(数组名).

## 三. Java数组的定义方法 ##

Java里定义1个数组跟C语言有点区别.

c语言定义1个数组, 方括号只能写作数组名后面,例如:

int a[5];  //而且必须制定长度哦

java里定义1个数组, 方括号可以写作数组后面, 但是更加建议写在类型后面, 例如:

int[] a; //建议
    //int a[]; //也可以

而且不能在定义1个数组名时制定长度了, 因为java不再支持Stack区静态内存

int[5] a; //错误, 编译失败
    int a[5]; //同上

当执行完定义语句, 数组a是还没能被使用的, 因为java只是定义了1个数组的引用, 并没有分配内存.

内存分配如下图:

![444127020140610000240065.png_904x476_130][]

见上图,

int[] a;

这条语句只在Stack区分配了1个数组的引用内存, 这块内存的长度是4字节(32bit 系统地址长度), 但是内存是空的.

因为是动态分配, 我们还需为数组a分配内存.

a = new int[5];

上面代码的意思就是在heap区分配1个长度为5的整形内存, 然后把地址赋给a啊.

见到new, 就相当于见到c语言的malloc函数, 动态分配啊.

![444127020140610001111039.png_900x482_130][]

是不是跟C语言的动态分配内存很相似? 值得留意的是java会给分配内存格式化.. 全部赋予初始值0. 这也是跟c语言一个大区别.

接下来为数组每1个位置赋值. 跟c语言写法类似:

a[0] = 0;
            a[1] = 1;
            a[2] = 2;
            a[3] = 3;
            a[4] = 4;

数组内存里就有值了, 如下图:

![444127020140610001616056.png_928x497_130][]

完整的代码如下：

public class Array1{
        public static void f(){
            int a[];
            a = new int[5];
            a[0] = 0;
            a[1] = 1;
            a[2] = 2;
            a[3] = 3;
            a[4] = 4;
    
            showArr(a);
        }
    
        public static void showArr(int[] a){
            int i;
            for (i=0; i<a.length; i++){
                System.out.println(a[i]);
            }
        }
    }

另外, 下面这两种写法也可以,

int[] b = new int[]{1,2,3};
     int[] c = {1,2,3};

但是它们的效果都跟第一种写法一样, 都是动态数组.

## 四. Java数组是不是类? ##

有人可能觉得这类的定义方法很类似啊,

都要用到new , 就如new1个对象出来.

而且上面代码的showArr()方法, 还见到 a.length , 这不是类的写法, length貌似是数组a的成员啊.

实际上答案是 **java中数组不是类**.

java变量有两种

1就是基本类型 例如int char (等8种)

2就是引用类型

其中引用类型包括 类, 接口, 数组

它们都需要动态分配内存(new).

**也就是说, 我们可以把数组看成是1个跟类与接口平行的东西, 一个特殊的引用类型**.

而length也不是数组的属性, 而是1个**特别的指令**, 它专用于返回数组的长度.

更不是a的方法, 写成

a.length()

是错误的.

## 五. Java基本类型数组和引用类型数组. ##

java数组也可以分成两类,

### 5.1 基本类型数组 ###

所谓基本类型数组就是存放 int char float等8个基本类型的数组, 上面的整形数组就是这种类型.

不再详细介绍了.

### 5.2 引用类型数组 ###

所谓引用类型数组就是存放对象的数组, 数组里不是存放对象本身, 而是存放各个对象的地址.

类似与c语言的指针类型数组.

例如下面的代码:

package Array_kng;
    
    class Student{
        int id;
        private String name;
        public Student(int id, String name){
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    
        public String toString(){
            return this.id + ": " + this.name;
        }
    }
    
    public class Array2{
        public static void f(){
            Student[] sArr = new Student[3];
            sArr[0] = new Student(1,"Jack");
            sArr[1] = new Student(2,"Bill");
            sArr[2] = new Student(3,"Cindy");
    
            showArr(sArr);
        }
    
        public static void showArr(Object[] a){
            int i;
            for (i=0; i<a.length; i++){
                System.out.println(a[i]);
            }
        }
    }

sArr数组在内存的分配如下图:

![444127020140610004502096.png_1024x502_130][]

也就是讲引用类型数组有双重的指针指向.

理解了这个, 二维数组(跟c语言类似,本文不再讲解了)也不难理解了.

## 六. Java数组的一些操作方法. ##

Java本身提供了一些静态方法方便我们对数组操作.

多数位于

java.util.Arrays类中.

最常用的莫过于静态方法sort. 和 binarySearch

还有1个数组很常用的copy的方法.

它就是

System.arraycopy().

注意arraycopy没有大写字母哦

具体使用方法请自行查阅JDK API...

[444127020140609231229024.png_902x511_130]: http://image16.poco.cn/mypoco/myphoto/20140609/23/444127020140609231229024.png?902x511_130
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