java中SE数组的定义与使用（上）

女爷i 2023-10-08 14:26 27阅读 0赞

### java中数组的定义与使用 ###

1、数组的基本用法  
1.1、什么是数组？？？  
数组本质上就是让我们能 “批量” 创建相同类型的变量.  
例如:  
如果需要表示两个数据, 那么直接创建两个变量即可 int a; int b  
如果需要表示五个数据, 那么可以创建五个变量 int a1; int a2; int a3; int a4; int a5;  
但是如果需要表示一万个数据, 那么就不能创建一万个变量了. 这时候就需要使用数组, 帮我们批量创建.  
注意事项: 在 Java 中, 数组中包含的变量必须是 相同类型。

1.2、数组的创建  
数组创建的三种方式：  
1、静态初始化 ：数组类型\[ \]数组名 = \{数据初始化\}//虽然没有new，但是也是对象  
2、动态初始化：数组类型\[ \] 数组名 = new 数据类型 \[ \] \{数据初始化\}；  
3、数组类型\[ \]数组名 = new 数据类型 \[n\] ；  
new 是一个关键字，实例化对象。意味着java中数组是一个对象  
定义数组的时候\[ \]中不能写具体的数字  
![在这里插入图片描述][0325d71d0f634da1858c9d1194898b26.png]  
注意事项: 静态初始化的时候, 数组元素个数和初始化数据的格式是一致的

1.2、数组的使用  
数组的下标是从0开始的  
![在这里插入图片描述][f061af768d91401b9c063ff63dfe07bc.png]

1.2.1、改变数组中某一个与元素的内容：  
![在这里插入图片描述][44b79862937549ec88cc7b24ee3a7c0a.png]  
通过数组的下标可以得到数组中的元素。

1.2.2、打印数组中所有的元素  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
通过for循环得到每个元素的下标，就得到了每个元素，将每个元素打印出来  
arr.length 中的 .length 可以求数组重元素的个数

![在这里插入图片描述][fae450c5d2d34037a82fe35450fdb512.png]  
Arrays.toString（数组名）将数组arr一字符串的形式打印出来

1.2.3、访问越界  
下标访问操作不能超出有效范围 \[0, length - 1\] , 如果超出有效范围, 会出现下标越界异常  
当超过时就会抛异常 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
1.2.4、遍历数组  
所谓 “遍历” 是指将数组中的所有元素都访问一遍, 不重不漏. 通常需要搭配循环语句  
for循环：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
for-each循环：for(数据类型 i : 数组名)\{ \}  
for(int x : arr) -->  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]

2、数组作为方法的参数  
2.1、基本用法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_18_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
代码中prin（arr）中的 arr是实参  
void prin （int\[ \] arr）中的int\[ \] arr是形参

2.2、理解引用类型（这一点是非常重要的）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
可以看到我们修改形参的值，却不影响实参的值  
如果我们将数组作为参数传给形参，再看一下结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
这里看到, 在函数内部修改数组内容, 函数外部也发生改变.  
此时数组名 arr 是一个 “引用” . 当传参的时候, 是按照引用传参，引用存储就是地址，这又该怎么理解呢？？？

首先要从内存说起。  
如何理解内存?  
内存就是指我们熟悉的 “内存”. 内存可以直观的理解成一个宿舍楼. 有一个长长的大走廊, 上面有很多房间.  
每个房间的大小是 1 Byte (如果计算机有 8G 内存, 则相当于有 80亿 个这样的房间).  
每个房间上面又有一个门牌号, 这个门牌号就称为 地址

那么啥又是引用?  
什么是引用?  
引用相当于一个 “别名”, 也可以理解成一个指针.  
创建一个引用只是相当于创建了一个很小的变量, 这个变量保存了一个整数, 这个整数表示内存中的一个地址

我们先看两个代码，看一下在内存是怎么存储的：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_18_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]

总结: 所谓的 “引用” 本质上只是存了一个地址. Java 将数组设定成引用类型, 这样的话后续进行数组参数传参, 其实  
只是将数组的地址传入到函数形参中. 这样可以避免对整个数组的拷贝(数组可能比较长, 那么拷贝开销就会很大).

2.3、认识null  
null 在 Java 中表示 “空引用” , 也就是一个无效的引用  
null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针), 都是表示一个无效的内存位置. 因此不能对这个内存进行任何读写操  
作. 一旦尝试读写, 就会抛出 NullPointerException.  
注意: Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联

2.4、JVM 内存区域划分  
JVM 内存区域划分：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_14_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]  
1、程序计数器 (PC Register): 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址.  
2、虚拟机栈(JVM Stack): 重点是存储局部变量表(当然也有其他信息). 我们刚才创建的 int\[\] arr 这样  
的存储地址的引用就是在这里保存.  
3、本地方法栈(Native Method Stack): 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是  
Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的.  
4、堆(Heap): JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new  
int\[\]\{1, 2,3\} )  
5、方法区(Method Area): 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后  
的代码等数据. 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域.  
6、运行时常量池(Runtime Constant Pool): 是方法区的一部分, 存放字面量(字符串常量)与符号引用.  
(注意 从 JDK1.7 开始, 运行时常量池在堆上)

Native 方法:  
JVM 是一个基于 C++ 实现的程序. 在 Java 程序执行过程中, 本质上也需要调用 C++ 提供的一些函数进行和作系统底层进行一些交互. 因此在 Java 开发中也会调用到一些 C++ 实现的函数.  
这里的 Native 方法就是指这些 C++ 实现的, 再由 Java 来调用的函数

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