【Java】以数组为例简单理解引用类型变量

简介: 【Java】以数组为例简单理解引用类型变量

我们首先要知道内存是一段连续的存储空间,主要用来存储程序运行时数据的,如果对内存中存储的数据不加区分的随意存储,那对内存管理起来将会非常麻烦,就像一个杂乱的房间,你如果想在这个房间里找一个东西的话,找起来就会非常麻烦。但如果是一个非常整洁的房间,里面东西的摆放都十分有序,那找一个东西就会容易很多。


所以JVM也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分:比如栈,堆,方法区,程序计数器等等。现在我们只简单关心虚拟机栈这两块空间,后序JVM中还会更详细介绍。


虚拟机栈(JVM Stack): 与方法调用相关的一些信息,每个方法在执行时,都会先创建一个栈帧,栈帧中包含 有:局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息,保存的都是与方法执行时相关的一 些信息。比如:局部变量,也就是说,局部变量是存储在上的,当方法运行结束后,栈帧就被销毁了,即栈帧中保存的数据也被销毁了。


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 (例如数组中new int[]{1, 2, 3} ),堆是随着程序开始运行时而创建,随着程序的退出而销毁,堆中的数据只要还有在使用,就不会被销毁。


基本数据类型创建的变量,称为基本变量,该变量空间中直接存放的是其所对应的值; 而引用数据类型创建的变量,一般称为对象的引用,其空间中存储的是对象所在空间的地址。比如下面这段代码:



number和arr,都是函数内部的变量,因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配,但使用 new 创建的对象都是在堆上保存,array是数组类型的引用变量,其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。(假设地址为0x11)



从上图可以看出来,引用变量并不直接存储对象本身,可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该 地址,引用变量便可以去操作对象。有点类似C语言中的指针,但是Java中引用要比指针的操作更简单。


(这里插一句题外话,我们在学习C语言的时候说指针初始化是Null,Java中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,在这里也类似:


在这里arr2和a都是局部变量, 可以看到报错了,所以在Java中局部变量必须赋初值。


     这段代码的意思是,arr2这个引用指向任何对象,这样就不会报错了。)


但是这里还是要注意一个问题:


当arr2为空的时候,我们是不能进行操作的,否则就会发生异常,上端代码就是错误的,就会发生异常:

这个异常叫做空指针异常,所以空指针异常的原因是使用了一个值为null的引用。

接下来我们用几道代码题目来感受一下引用类型的变量;

1.

public class newTest {
   public static void main(String[] args) {
       int[] arr1={1,2,3,4};
       arr1[0]=99;
 
       int[] arr2=arr1;
       arr2[0]=100;
 
       System.out.println(Arrays.toString(arr1));
       System.out.println(Arrays.toString(arr2));
 
 
    }
}

求输出结果?

答案为:

我们来看一下这道题目:

这道题其实arr1和arr2都是一样的值,因为这两个引用都指向的同一个对象。

2.

public class newTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1={1,2,3,4};    //第一步
        int[] arr2={11,22,33,44};   //第二步
        arr1=arr2;                  //第三步
        arr1[0]=1888;
 
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
 
 
    }
}

求输出结果?

结果为:

 

为什么要再做一道题呢,这一道题和上一道有点区别。这道题是两个引用同时指向了一个对象。

一开始是这样的:

执行完第三步之后就变成了这样:

0x11这个对象没人引用他了,这个地方的地址就被系统回收了

在idea里这个地方变成了灰色,说明这个地方没人用了。

3.

数组作为函数的参数的一道题目:

public class newTest {
    public  static void func1(int[] array){
        array=new int[]{15,16,17};  //第一
 
    }
    public  static void func2(int[] array){
        array[0]=999;  //第二
 
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1={1,2,3,4};
        func1(arr1);
        //func2(arr1); 
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
    }
}


这里我们定义了两个方法进行数组的某些操作,分别调用这两个方法后输出数组中的内容。


调用fun1时,输出:



调用func2时,输出:



在fun1函数时候,刚进入函数时是这样的:


执行完第一时是这样的:



所以形参根本操作不了这个数组,只是改变了形参的指向,原数组还是原来的值。


在fun2函数的时候,刚进入函数是这样的:



执行完第二后,此时我们通过这个引用就修改了arr1[0]这个地方的值。

目录
相关文章
|
8天前
|
Java 编译器
Java重复定义变量详解
这段对话讨论了Java中变量作用域和重复定义的问题。学生提问为何不能重复定义变量导致编译错误,老师通过多个示例解释了编译器如何区分不同作用域内的变量,包括局部变量、成员变量和静态变量,并说明了使用`this`关键字和类名来区分变量的方法。最终,学生理解了编译器在逻辑层面检查变量定义的问题。
Java重复定义变量详解
|
17天前
|
存储 缓存 算法
Java 数组
【10月更文挑战第19天】Java 数组是一种非常实用的数据结构,它为我们提供了一种简单而有效的方式来存储和管理数据。通过合理地使用数组,我们能够提高程序的运行效率和代码的可读性。更加深入地了解和掌握 Java 数组的特性和应用,为我们的编程之旅增添更多的精彩。
30 4
|
16天前
|
Java
通过Java代码解释成员变量(实例变量)和局部变量的区别
本文通过一个Java示例,详细解释了成员变量(实例变量)和局部变量的区别。成员变量属于类的一部分,每个对象有独立的副本;局部变量则在方法或代码块内部声明,作用范围仅限于此。示例代码展示了如何在类中声明和使用这两种变量。
|
17天前
|
存储 缓存 算法
提高 Java 数组性能的方法
【10月更文挑战第19天】深入探讨了提高 Java 数组性能的多种方法。通过合理运用这些策略,我们可以在处理数组时获得更好的性能表现,提升程序的运行效率。
17 2
|
25天前
|
存储 Java
Java“(array) <X> Not Initialized” (数组未初始化)错误解决
在Java中,遇到“(array) &lt;X&gt; Not Initialized”(数组未初始化)错误时,表示数组变量已被声明但尚未初始化。解决方法是在使用数组之前,通过指定数组的大小和类型来初始化数组,例如:`int[] arr = new int[5];` 或 `String[] strArr = new String[10];`。
|
15天前
|
存储 Java 编译器
[Java]基本数据类型与引用类型赋值的底层分析
本文详细分析了Java中不同类型引用的存储方式,包括int、Integer、int[]、Integer[]等,并探讨了byte与其他类型间的转换及String的相关特性。文章通过多个示例解释了引用和对象的存储位置,以及字符串常量池的使用。此外,还对比了String和StringBuilder的性能差异,帮助读者深入理解Java内存管理机制。
18 0
|
25天前
|
存储 算法 Java
带你学习java的数组军队列
带你学习java的数组军队列
34 0
Java中引用类型的检查
本章重点内容。 有时候需要在运行时判断一个对象是否属于某个引用类型,这是可以引用instanceof运算符
|
11天前
|
安全 Java
java 中 i++ 到底是否线程安全?
本文通过实例探讨了 `i++` 在多线程环境下的线程安全性问题。首先,使用 100 个线程分别执行 10000 次 `i++` 操作,发现最终结果小于预期的 1000000,证明 `i++` 是线程不安全的。接着,介绍了两种解决方法:使用 `synchronized` 关键字加锁和使用 `AtomicInteger` 类。其中,`AtomicInteger` 通过 `CAS` 操作实现了高效的线程安全。最后,通过分析字节码和源码,解释了 `i++` 为何线程不安全以及 `AtomicInteger` 如何保证线程安全。
java 中 i++ 到底是否线程安全?
|
1天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程的艺术:从基础到实践####
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念、应用场景及其实现方式,旨在帮助开发者理解并掌握多线程编程的基本技能。文章首先概述了多线程的重要性和常见挑战,随后详细介绍了Java中创建和管理线程的两种主要方式:继承Thread类与实现Runnable接口。通过实例代码,本文展示了如何正确启动、运行及同步线程,以及如何处理线程间的通信与协作问题。最后,文章总结了多线程编程的最佳实践,为读者在实际项目中应用多线程技术提供了宝贵的参考。 ####
下一篇
无影云桌面