数组的定义与使用

1.数组的定义方法

三种定义方式

int[] arr = {1,2,3};
int[] arr1 = new int[] {1,2,3};
int[] arr2 = new int[3];

2.数组的使用

// 获取数组长度 
System.out.println("length: " + arr.length); // 执行结果: 3 
// 访问数组中的元素 
System.out.println(arr[1]); // 执行结果: 2 
System.out.println(arr[0]); // 执行结果: 1 
arr[2] = 100; System.out.println(arr[2]); // 执行结果: 100

注意事项

1. 使用 arr.length 能够获取到数组的长度. . 这个操作为成员访问操作符. 后面在面向对象中会经常用到.

2. 使用 [ ] 按下标取数组元素. 需要注意, 下标从 0 开始计数

3. 使用 [ ] 操作既能读取数据, 也能修改数据.

4. 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

   遍历数组

   遍历数组是指将数组中的所有元素全部访问一遍，通常需要循环语句搭配

   代码示例

   for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
       System.out.println(arr[i]); 
   }
   

   // 执行结果

   1

   2

   3

3.数组作为方法的参数

基本用法

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

//执行结果

1
2
3

4. 理解引用类型(重点/难点)

我们知道正常方法传参的时候，形参是实参的一份拷贝，也就是说方法我们修改方法中形参的值是不会影响到我们实参的值的。

代码示例：

public static int func(int x) {
    x = 20;
    return x;
}
public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    System.out.println(+func(a));//形参
    System.out.println(+a);//实参

//输出结果

20 //形参

10 //实参

参数传数组类型

代码示例：

public static int[] func(int[] arr) {
    arr[0] = 10;
    return arr;

}
public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
    System.out.println(Arrays.toString(func(arr)));
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

这个时候我们会发现，两个数组下标的第一位已经都变成了10，我们可以通过修改形参的值从而达到修改实参的值。

此时数组名 arr 是一个 “引用” . 当传参的时候, 是按照引用传参.

这里我们要先从内存开始说起.

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.

针对 int[] arr = new int[]{1, 2, 3} 这样的代码, 内存布局如图:

a) 当我们创建 new int[]{1, 2, 3} 的时候, 相当于创建了一块内存空间保存三个 int

b) 接下来执行 int[] arr = new int[]{1, 2, 3} 相当于又创建了一个 int[] 变量, 这个变量是一个引用类型, 里

面只保存了一个整数(数组的起始内存地址)

我们进行的传参相当于int[] a = arr 也就是说我们是把引用地址给传了过去，相当于两个地址指向了一个数组。

所以在我们修改形参的值的时候实参也会跟着改变，因为他们是引用的同一个数组。

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).

数组拷贝方式

int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] ret = Arrays.copyOf(arr,arr.length);

java中给我们提供了拷贝数组的方法，我们只需拿来使用即可。

arr代表要拷贝的数组，arr.length代表长度。

这种方式是全部拷贝。

int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] ret = Arrays.copyOfRange(arr,0,4);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(ret));

这种copyRange是拷贝区间的意思，注意！拷贝数组区间都是左闭右开的。

深拷贝和浅拷贝

深拷贝

顾名思义，深拷贝就是说如果修改我们拷贝的数组的值不会影响到我们原来的值，这就叫做深拷贝。

浅拷贝

int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] ret = arr;
ret[0] = 5;
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(ret));

这个是时候ret里面存储的是arr的引用的地址，也就是说这两个同时指向了同一个地址。如果我们这时候修改ret[0]，arr[0]的值也会被修改，这样的拷贝我们就称为浅拷贝。

2.4初识JVM 内存区域划分(重点)

一个宿舍楼会划分成几个不同的区域: 大一学生, 大二学生… 计算机专业学生, 通信专业学生…

内存也是类似, 这个大走廊被分成很多部分, 每个区域存放不同的数据.

int[] arr = null;

System.out.println(arr[0]);

// 执行结果

Exception in thread “main” java.lang.NullPointerException

at Test.main(Test.java:6)

比特科技JVM 的内存被划分成了几个区域, 如图所示:

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.

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.

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.

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} )

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.

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 JDK

1.7 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操

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.

我们发现, 在上面的图中, 程序计数器, 虚拟机栈, 本地方法栈被很多个原谅色的, 名叫 Thread(线程) 的方框圈起来了,

并且存在很多份. 而 堆, 方法区, 运行时常量池, 只有一份. (关于线程, 这是我们后面重点讲解的内容).

关于上面的划分方式, 我们随着后面的学习慢慢理解. 此处我们重点理解 虚拟机栈 和 堆.

局部变量和引用保存在栈上, new 出的对象保存在堆上.

堆的空间非常大, 栈的空间比较小.

堆是整个 JVM 共享一个, 而栈每个线程具有一份(一个 Java 程序中可能存在多个栈).
方法区, 运行时常量池, 只有一份.

关于上面的划分方式, 我们随着后面的学习慢慢理解. 此处我们重点理解 虚拟机栈 和 堆.

局部变量和引用保存在栈上, new 出的对象保存在堆上.

堆的空间非常大, 栈的空间比较小.

堆是整个 JVM 共享一个, 而栈每个线程具有一份(一个 Java 程序中可能存在多个栈).

每天起床第一句，先给自己打个气！！！加油！！！