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2021-03-09 06:29:13
今天又被人问道,java里面是否有指针的问题。如果一定要在是或否里选择一个,那么答案是否定的,java中没有指针。但是,java中的引用(reference)和c/c++中的指针(pointer)又有什么关系呢?
一、指针
在计算机科学中,指针是编程语言中的一个对象,利用地址,它的值直接指向存在电脑存储器中另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元,可以说,地址指向该变量单元。因此,将地址形象化的称为“指针”。意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。
C++标准中规定,“指针”概念不适用于成员指针(不包含指向静态成员的指针)。C++标准规定,参见维基百科,指针分为两类:
object pointer type:指向void或对象类型,表示对象在内存中的字节地址或空指针
function pointer type:指代一个函数
二、C/C++中的指针与引用
1、指针和引用的相同点和不同点
★相同点:
●都是地址的概念;
指针指向一块内存,它的内容是所指内存的地址;而引用则是某块内存的别名。
★不同点:
●指针是一个实体,而引用仅是个别名;
●引用只能在定义时被初始化一次,之后不可变;指针可变;引用“从一而终”,指针可以“见异思迁”;
●引用没有const,指针有const,const的指针不可变;(具体指没有int& const a这种形式,而const int& a是有 的, 前者指引用本身即别名不可以改变,这是当然的,所以不需要这种形式,后者指引用所指的值不可以改变)
●引用不能为空,指针可以为空;
●“sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小,而“sizeof 指针”得到的是指针本身的大小;
●指针和引用的自增(++)运算意义不一样;
●引用是类型安全的,而指针不是(引用比指针多了类型检查)
2、 C++类的对象和类的指针的区别
如下程序:
#include
#include
using namespace std;
class Student
{
public:
static int number;
string name;
void set(string str)
{
name = str;
number++; // 调用静态数据成员
}
void print() // 态成员函数 print()
{
std::cout < < name <
}
};
int Student::number = 0; // 静态数据成员初始化
int main(int argc, char** argv)
{
Student* s1;
s1 = new Student();
s1->set("111");
Student s2;
s2.set("222");
s1->print();
s2.print();
return 0;
}
对于类student ,定义了一个对象 和一个指针。
类的指针:是一个内存地址值,他指向内存中存放的类对象(包括一些成员变量所赋的值).
类的对象,是利用类的构造函数在内存中分配一块内存(包括一些成员变量所赋的值).
定义对象实例时,分配了内存。指针变量则未分配类对象所需内存
指针变量是间接访问,但可实现多态(通过父类指针可调用子类对象),并且没有调用构造函数。
至于那个效率高要看程序调用过程而定。
三、Java中的引用
在Java中的引用类型,是指除了基本的变量类型之外的所有类型,所有的类型在内存中都会分配一定的存储空间(形参在使用的时候也会分配存储空间,方法调用完成之后,这块存储空间自动消失), 基本的变量类型只有一块存储空间(分配在stack中), 而引用类型有两块存储空间(一块在stack中,一块在heap中), 方法形参的值传递(引用)是指形参和传进来的参数指向同一个值的内存(heap)中。
实际上java语言并不是没有指针,而是对指针进行了伪装:使用上泛化、强化和简单化,概念上淡化和弱化。
C++中可以有对象类型的变量和对象指针类型,两者的区别如下: Object oo = Object(); Object * oop = new Object(); 也就是说当使用new方式时,是动态为对象分配内在并将地址赋给oop这个指针变量。
JAVA中只有一种相关类型:对象类型,可是它的表现形式却是这样的: Object oo = new Object(); 比较一下,原来它就是使用了C++的动态内在分配方式创建了一个对象,并把地址返回给了oo变量,也就是说oo本质上就是一个指针变量。
引申一下:JAVA中的对象类型本质上应该叫做 对象指针 类型。那么传统的对象类型呢?在JAVA里已经不见了踪影!既然没有了传统的对象类型,那么 对象指针变量 前面的*也就可以不要了。对象指针变量也就可以简称为对象变量了,反正也不会和其它概念混淆! 所有的对象变量都是指针,没有非指针的对象变量,想不用指针都不行,这就是指针的泛化和强化。 不叫指针了,就叫对象变量,这就是概念上的淡化和弱化。 没有了指针的加减运算,也没有了*、->等运算符,这是对指针的简单化。
1.JAVA强调所有的对象赋值和传递都是引用,解释如下:
Object a=new Object(); 并不是将新生成的对象赋给a,a是对新生成对象的引用。
Object a=new Object(); Object b; b=a; b并不是一个新对象,它是对a对象的引用。
其实,a是指针,b也是指针,将a的值赋给b,也就是将a所存储的地址赋给b,b自然指向了a所指向的对象。
2.而两个对象的相等比较不是比较两个对象的值是否相同,是比较两个对象是不是相同的引用。解释如下:
Object a=new Object(); Object b=a; a==b为真,两个对象引用相同。
String a=new String(“abc”); String b=new String(“abc”); a==b为假,两个对象引用不同。
其实,==的意义并没有变。a是指针,b也是指针,a、b存储的都是地址,当两个变量存储了同一个对象的地址时,这两个地址当然相等,a==b自然是真。当两个变量存储了不同对象的地址,这两个地址值当然不同,a==b自然为假。
最后的一个例子用java里面用引用实现指针的功能:
public class Foo1 {
public static void main(String[] args) {
FakeInt a = new FakeInt(10);
FakeInt b = new FakeInt(20);
Foo1.exchange(a, b);
System.out.println("结果为:\n"+a.getValue());
System.out.println(b.getValue());
}
public static void exchange(FakeInt a, FakeInt b) {
FakeInt t = new FakeInt(a.getValue());
a.setValue(b.getValue());
b.setValue(t.getValue());
}
}
class FakeInt {
private int value;
public FakeInt(int i) {
this.value = i;
}
public void setValue(int i) {
this.value = i;
}
public int getValue() {
int v = this.value;
return v;
}
}
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【java版数据结构】快慢指针找单链表中间值
2022-01-07 23:07:58链表不像顺序结构的数组那般可通过指定的下标访问中间值,我们通过指定一个快指针(步长为2,指针每次往下移动两位),一个慢指针(步长为1,指针每次往下移动一位),当快指针遍历完整个链表时,慢指针刚好指向链表...链表不像顺序结构的数组那般可通过指定的下标访问中间值,我们通过指定一个快指针(步长为2,指针每次往下移动两位),一个慢指针(步长为1,指针每次往下移动一位),当快指针遍历完整个链表时,慢指针刚好指向链表的中间元素,以此原理,我们也能找到链表中的其他结点。
原理:
这就类似时间相同,速度和路程成正比,快指针的速度是慢指针的两倍,当快指针走完全程(单位1)时,慢指针刚好走到全程的1/2图片描述:
为了防止空指针异常,以及当链表个数是偶数,该方法也适用,我们在遍历快指针时加上了一个安全验证,快指针本身不为空,fast!=null。
//获取中间元素 public static Node getMid(Node first){ //定义两个快慢指针 Node fast=first; Node slow=first; //遍历链表,定义指针的移动速度 while(fast!=null&&fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; } // 当快指针走完全程,慢指针就指向中间元素 return slow; }
测试代码:
public class FastSlowTest { public static void main(String[] args) { //创建结点 Node first=new Node("aa",null); Node second=new Node("bb",null); Node third=new Node("cc",null); Node fourth=new Node("dd",null); Node fifth=new Node("ee",null); Node sixth=new Node("ff",null); Node seventh=new Node("gg",null); Node eighth=new Node("hh",null); //建立连接 first.next=second; second.next=third; third.next=fourth; fourth.next=fifth; fifth.next=sixth; sixth.next=seventh; seventh.next=eighth; Node mid = getMid(first); System.out.println("中间的结点是"+mid.item); } //获取中间元素 public static Node getMid(Node first){ //定义两个快慢指针 Node fast=first; Node slow=first; //遍历链表,定义指针的移动速度 while(fast!=null&&fast.next!=null){ fast=fast.next.next; slow=slow.next; } // 当快指针走完全程,慢指针就指向中间元素 return slow; } //构造内部类描述链表的结点 private static class Node<T>{ //不确定的某一类型 T item; Node next; //构造方法 public Node(T item, Node next) { this.item = item; this.next = next; } } }
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Java学习之指针问题
2021-03-03 10:47:18在学习java的时候,一般都说java没有指针,说是和C语言的区别。的确,java是对c的极大改进(这也是我学习java的原因之一,简单啊!)。那么,Java有没有指针呢?说没有,是正确的;说有,也是正确的。为什么这么说呢?...在学习java的时候,一般都说java没有指针,说是和C语言的区别。的确,java是对c的极大改进(这也是我学习java的原因之一,简单啊!)。那么,Java有没有指针呢?说没有,是正确的;说有,也是正确的。为什么这么说呢?当然是有原因的。请听我细细道来:
一、概述:
在java中说“指针”,实际上就是说的引用。
1、指针简单化:
其实,java中并不是没有指针,而且指针到处都是,其实,java中对指针进行了伪装:使用上泛化、强化和简单化,概念上淡化和弱化。
举个例子来说:有个Person类,我们来创建个对象:Person x = new Person();。这里就含有一个变量x,没错,这个引用型变量,实质上就是指针。
2、区别:
在c++中是这么创建对象指针类型的:Person *x = new Person();,x就是个指针变量;而在java中是没有这个“* ” 的,从一定意义上说,java舍弃了指针,就不会对变量本身修改了(java中修改的是对象的值,而不是这个变量),所以也就是随之舍弃了这个“ * ”。因此所有这些引用型变量,其实都是在使用指针,你不用这个引用型变量(指针)都不行,这就是对指针泛化和强化了。在java中不叫指针了,那么就是在概念上的淡化和弱化了。我看过一种说法,就是说创建了对象变量,称为对象指针变量,就是这个意思。其实在java中一切对引用的操作,实质上是对数据的操作,是修改的地址、内存数据等等。
java舍弃了指针的运算操作,就是对指针的一种简单化。
二、java中指针的应用:
可能这么说,有些牵强,但是确实可以看到指针的影子。所以只是想不到好的标题罢了。可以自己感悟一下,在java中最常见的操作:赋值;以及java的类中最熟悉的关系:继承。都可以看到指针的影子。下面我说说我的浅显理解,不一定是正确的,希望大家多多指正批评,在此谢过。
我先强调一下关于“指针变量”的几点:
第一:指针变量是在栈内存中,它也是有值的,这个值存储的就是地址单元,这个地址就是来自于赋值操作。
第二:指针变量有类型,这个类型(如Person)的含义是指针指向的变量在栈内存(不是很确定)中的范围(大小),我理解为是占用的堆内存空间。
第三:声明一个对象时,是对“指针变量”的定义。
第四:用new关键字在堆内存创建了对象,在赋值时,是把这个对象的首地址传给了这个“指针变量”(即引用型变量)。
一)、值传递和引用传递
先看下面一段代码:
class A
{
String str;
}
class B
{
static void change(int x,A a)
{
x = 20;
a.str = "h";
}
public static void main(String [] args)
{
A n = new A();
n.str = "q";
int x = 10;
System.out.println("对象的引用改变前:" + n.str + " ,int型引用改变前" + x);
change(x,n);
System.out.println("对象的引用改变后:" + n.str + " ,int型引用改变后" + x);
}
}
打印的结果为:
对象的引用改变前:q ,int型引用改变前:10
对象的引用改变后:h ,int型引用改变前:10
为什么会出现这种结果呢?
由于Java对对象和基本的数据类型的处理是不一样的。和C语言一样,当把Java的基本数据类型(如int,char,double等)作为入口参数传给函数体的时候,传入的参数在函数体内部变成了局部变量,这个局部变量是输入参数的一个拷贝,所有的函数体内部的操作都是针对这个拷贝的操作,函数执行结束后,这个局部变量也就完成了它的使命,它影响不到作为输入参数的变量。这种方式的参数传递被称为"值传递"。而在Java中用对象的作为入口参数的传递则缺省为"引用传递",也就是说仅仅传递了对象的一个"引用",这个"引用"的概念同C语言中的指针引用是一样的。当函数体内部对输入变量改变时,实质上就是在对这个对象的直接操作。
图示如下:
Paste_Image.png
可以看出,在栈内存中的操作结束后,x的值是不会改变的;而对对内存中进行的操作,就会改变,因为地址没变,所以引用是随着地址的改变而改变的,而不是随着值的改变而改变。
但是,比较特殊的一种情况是java池,这是java中为了优化数据而开辟的一块内存,是共享基本类型和字符串等数据的。如Integer等包装类和String类。
二)、父类和子类
先看下面一段代码:
class Father
{
void driveBcl()
{
System.out.println("骑自行车");
}
}
class Son extends Father
{
void driveCar()
{
System.out.println("开车");
}
void QQ()
{
System.out.println("聊QQ");
}
}
class DeZhi
{
public static void main(String [] args)
{
Son s = new Son();
s.driveBcl();
s.driveCar();
s.QQ();
}
}
打印结果为:
骑自行车
开车
聊QQ
图示如下:
Paste_Image.png
也就是说Son的引用指向了父类的方法。从而获得了父类的功能。
到此为止,关于指针的相关内容,说的差不多了,当然,我只是简单的从两方面说明了一下关于指针的问题,可能说的不太正确。
不过,无论怎么样,只需要理解java中引用就可以了,在这里说指针,一方面,比较感兴趣,一方面是和c语言对比一下,还有一方面,就是深刻理解java中的引用。
最后强调一下,不管指针是什么,只要记住这几点就行了:
1、对于创建对象的语句:Person x = new Person();,x是引用型变量,是一个变量,new是在堆内存开辟了一个块空间,里面存放的数据是Person封装的内容(如姓名,年龄等等),这块空间有一个地址(是用十六进制表示的),=作为赋值操作,是将这个地址传给这个变量,因此这个变量就有一个值,即地址。那么这个变量就指向了这块空间,就可以引用里面的数据。
2、局部变量在栈内存中操作完后,就随之消亡了;而对全局变量或者对象的操作,修改后,当前变量的指向的地址值没变,但是里面的数据改变了,所以,可以认为变量改变了(实际,变量还是这个变量)。
如有补充,以后继续······
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Java中的空指针异常
2021-11-29 16:28:28Java中的空指针异常 一、什么是空指针异常? 三、空指针产生的常见情况及避免办法 3.1 字符串常量未初始化,比较时导致空指针异常 3.2 接口类型的对象没有使用具体的类进行初始化导致空指针异常 3.3 参数...Java中的空指针异常
- 一、什么是空指针异常?
- 三、空指针产生的常见情况及避免办法
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- 3.1 字符串常量未初始化,比较时导致空指针异常
- 3.2 接口类型的对象没有使用具体的类进行初始化导致空指针异常
- 3.3 参数类型为包装类型,使用时自动拆箱导致空指针异常
- 3.4 对象为空,但未判空导致空指针异常
- 3.5 对key、value不能为null的容器put为null的key、value值导致空指针异常
- 3.6 方法或者远程服务返回的list不是空而是null,没有进行判空,就直接调用该list的方法导致空指针异常
一、什么是空指针异常?
1.1 异常的分类
NullPointerException是RuntimeException的一个子类,这是运行时异常,在编译时期不会触发。
1.2 空指针异常引入
Java是没有指针的,所以我们常说"Java 指针"就是指"Java 的引用"。
空指针就是空引用
,Java空指针异常就是引用本身为空,但却调用了方法,这个时候就会出现空指针异常。成员变量和方法是属于对象的(除去静态的),在对象中才存在相对应的成员变量和方法,然后通过对象去调用这些成员变量和方法。
而对于空指针来说,它是不指向任何对象的,也就是
没有所谓的成员变量和方法
,这个时候去调用某些属性和方法时,就一定会出现空指针异常。1.3 空指针异常说明
/** * @author QHJ * @date 2021/11/25 14:42 * @description: */ public class NullPointTest { private int a = 1; private int b = 2; public static void main(String[] args) { NullPointTest nullPointTest1 = new NullPointTest(); System.out.println(nullPointTest1.a); System.out.println(nullPointTest1.sum()); NullPointTest nullPointTest2 = null; System.out.println(nullPointTest2.b); System.out.println(nullPointTest2.sum()); } public String sum(){ return "这是sum()方法..."; } }
说明:对象 nullPointTest1 是通过默认的无参构造方法实例出来的 NullPointTest 对象;对象 nullPointTest2 只是声明了一个空对象,并没有指向实际的对象,它没有响应的成员变量和方法,当调用不属于它的成员变量和方法时,引发空指针异常。
二、Java中的null
null是Java中一个很重要的概念,null 设计的初衷是为了表示一些缺失的东西,比如缺失的用户、资源或一些其他东西。
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首先,
null是关键字
,像public、static、final。它是大小写敏感的,你不能将 null 写成 Null 或 NULL,编译器将不能识别它们然后报错。 -
null是任何引用类型的默认值
,不严格的说是所有object类型的默认值。就像你创建了一个布尔类型的变量,它将 false 作为自己的默认值,Java中的任何引用变量都将 nul l作为默认值。这对所有变量都是适用的,如成员变量、局部变量、实例变量、静态变量(但当你使用一个没有初始化的局部变量,编译器会警告你)。 -
null既不是对象也不是一种类型,它仅是一种特殊的值,你可以将其赋予任何引用类型,你也可以将 null 转化成任何类型。
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null可以赋值给引用变量,但不能将null赋给基本类型变量。
例如int、double、float、boolean。编译器将会报错。当直接将null赋值给基本类型,会出现编译错误。但是如果将null赋值给包装类object,然后将object赋给各自的基本类型,编译器不会报,但是你将会在运行时期遇到空指针异常。这是Java中的自动拆箱导致的。
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任何含有null值的包装类在Java拆箱生成基本数据类型时候都会抛出一个空指针异常。
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如果使用了带有 null 值的引用类型变量,instanceof 操作将会返回 false。
Integer iAmNull = null; if(iAmNull instanceof Integer){ System.out.println("iAmNull is instance of Integer"); }else{ System.out.println("iAmNull is NOT an instance of Integer"); } 结果:iAmNull is NOT an instance of Integer
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不能调用非静态方法来使用一个值为 null 的引用类型变量。但是可以调用静态方法里值为 null 的引用类型变量,因为静态方法使用静态绑定,不会抛出空指针异常。
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可以将 null 传递给方法使用,这时方法可以接收任何引用类型
,例如public void print(Object obj)可以这样调用print(null)。从编译角度来看这是可以的,但结果完全取决于方法。null 安全的方法,如在这个例子中的 print() 方法,不会抛出空指针异常,只是优雅的退出。如果业务逻辑允许的话,推荐使用 null 安全的方法。 -
可以使用 = = 或者 != 操作来比较 null 值
,但是不能使用其他算法或者逻辑操作,例如小于或者大于。在Java中 null == null 将返回true。
三、空指针产生的常见情况及避免办法
3.1 字符串常量未初始化,比较时导致空指针异常
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出现空指针
String str = null; // 不推荐——把变量放在常量前,当变量为空时,运行时报空指针 if (str.equals("zhangsan")){ System.out.println("相等"); }else{ System.out.println("不相等"); }
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避免空指针
String str = null; // 推荐——把常量放在变量前,运行时不会报错 if ("zhangsan".equals(str)){ System.out.println("相等"); }else { System.out.println("不相等"); }
3.2 接口类型的对象没有使用具体的类进行初始化导致空指针异常
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出现空指针
// list1 没有使用具体的类进行初始化,在使用时会报错 List list1; // list2 没有使用具体的类进行初始化,报空指针 List list2 = null; System.out.println("不能直接使用list1..."); System.out.println("list2:" + list2.isEmpty());
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避免空指针
List list3 = new ArrayList(); System.out.println("list3:" + list3.isEmpty());
3.3 参数类型为包装类型,使用时自动拆箱导致空指针异常
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出现空指针
Integer a = 1; Integer b = null; sum(a, b); public static String sum(Integer a, Integer b){ System.out.println(a + b); return "这是sum()方法..."; }
注意: null 值不能转换为基本数据类型!
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避免空指针
Integer a = 1; Integer b = null; // 避免空指针——及时判空 if (a != null && b != null){ sum(a, b); }else{ System.out.println("参数不允许为空值!"); } public static String sum(Integer a, Integer b){ System.out.println(a + b); return "这是sum()方法..."; }
3.4 对象为空,但未判空导致空指针异常
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出现空指针
UserEntity userEntity = null; System.out.println(userEntity.getName() + "\t" +userEntity.getAge());
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避免空指针
UserEntity userEntity = null; if (userEntity != null){ System.out.println(userEntity.getName() + "\t" +userEntity.getAge()); }else { System.out.println("对象不能为空哦!"); }
3.5 对key、value不能为null的容器put为null的key、value值导致空指针异常
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出现空指针
Map<String, String> map = new Hashtable<>(); map.put("name:", "张三"); map.put("age:", "23"); map.put("nick:", null); map.put("", ""); System.out.println(map);
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避免空指针
Map<String, String> map = new HashMap<>(); map.put("name:", "张三"); map.put("age:", "23"); map.put("nick:", null); map.put("", ""); System.out.println(map);
3.6 方法或者远程服务返回的list不是空而是null,没有进行判空,就直接调用该list的方法导致空指针异常
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出现空指针
// 假设是通过方法或远程调用获得的list List list = null; Stream stream = list.stream().filter(s -> s.equals("zhangsan")); System.out.println(stream);
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避免空指针
// 假设是通过方法或远程调用获得的list List list = null; if (list != null){ Stream stream = list.stream().filter(s -> s.equals("zhangsan")); System.out.println(stream); }else { System.out.println("获取的集合list不能为空!"); }
四、总结和技巧
在遇到空指针错误时,要重点关注报错发生的所在行,通过空指针异常产生的两条主要原因(变量未初始化和对象为空)诊断具体的错误,主要注意以下几点:
初始化 避免在函数中返回 null 值 判空处理 "常量在前变量在后" 使用 valueOf() 替换toString()
Java中的8种数据类型,变量的值可以有其默认值,假如没有对其正常赋值,Java虚拟机是不能正确编译通过的,所以使用基本数据类型一般是不会引起空指针异常的。也就是说,在实际开发中大多数的空指针异常主要与对象的操作相关。
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2021-02-08 11:36:09java,poi读取excel单元格为空的数据,出现空指针异常:java.lang.NullPointerException -
Jni:02.数据类型,签名,Native层构建java对象,指针常量和常量指针
2020-10-26 15:06:13jni 数据类型3.java数据类型对应的签名3.1.基本数据类型签名3.2.数组引用类型签名3.3.引用数据类型签名4. 常量指针和指针常量5. Native 层构建 Java 对象 代码请看:08.JNI基础-Native层构建java对象 知识点: 1. ... -
java-普通对象指针是HotSpot中的指针还是对象结构?
2021-03-13 04:46:38我正在撰写有关Oracle HotSpot和GC内部构件的文章,但对OOP(普通对象指针)的含义感到困惑.Oracle documentation声明OOP是指向堆上对象数据结构的32或64位指针:An “oop”, or ordinary object pointer in Java ... -
万恶的空指针Java8怎么处理的?一文让你减少空指针的出现
2021-12-13 11:31:44 到目前为止,臭名昭著的空指针异常是导致Java应用程序失败的最常见原因。 以前,为了解决空指针异常,Google公司著名的Guava项目引入了Optional类, Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染,它鼓励程序员写... -
java报空指针异常NullPointException,查询数据库返回数据为空,用java代码取不到值报空指针异常
2019-03-18 17:41:58今天用java连接数据库,查出的数据有的字段为空 就好像我的person_name字段 在网上查数据知道,这有两种情况一种是为null,一种是empty 解决方法: 在取得时候在前面加一下判断 即!=null和!isEmpty() 想... -
Java中处理空指针异常方式
2021-05-07 19:08:21在Java语言在,null被分配给一个对象的引用以表示对象指向未知数据块。当应用程序使用或访问一个指向null的引用,会被抛出。 下列情况会抛出NullPointerException。 NullPointerException 是一个 RuntimeException,...