数组的定义和原理

目录

一、数组的定义

方式一

方式二

方式三

二、数组的原理

JVM的内存划分

运行原理

三、数组的常见操作异常

数组越界异常

数组空指针异常

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一、数组的定义

数组：数组表示的是一串连续的存储空间。数组既可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型。

方式一

数组存储的数据类型[ ]  数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];

举例：定义可以存储5个整数的数组容器

int[] arr = new int[5];

注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。

方式二

数据类型[ ]  数组名 = new  数据类型[ ]{元素1，元素2，元素3...};

举例：定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

方式三

数据类型[ ]  数组名 = {元素1，元素2，元素3...};

举例：定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器

int[] arr = {1,2,3,4,5};

二、数组的原理

JVM的内存划分

想搞清楚数组的原理首先要清楚JVM的内存划分

JVM的内存划分

区域名称	作用
寄存器	给CPU使用的
本地方法区	JVM在使用操作系统功能的时候使用，如native修饰的内容
方法区	存储可以运行的class文件
堆内存	存储对象或数组(由new创建的都存储在堆内存中)
栈内存	方法运行时使用的内存

注意：所有的函数(方法)都必须在栈内存运行，JVM只会运行处于栈内存顶部的函数，而函数被加载到栈内存的动作称为函数的压栈(入栈)，函数执行完之后就会从栈中消失称为函数的弹栈(出栈)

public static void main(String[] args) {
  	int[] arr = new int[5];
  	System.out.println(arr[0]);
}

运行原理

此时程序的执行流程(原理)

①：main方法进入方法栈执行

②：创建数组：JVM会在堆内存中开辟空间，存储数组

③：数组在内存中会有自己的内存地址，以十六位进制表示

④：数组中有五个元素，默认索引是0

⑤：JVM将数组的内存地址赋值给引用类型变量arr

⑥：变量arr保存的的是数组内存中的地址，而不是一个具体数值，因此称为引用数据类型

三、数组的常见操作异常

数组越界异常

数组中赋值5个元素，索引是0，1，2，3，4，没有5索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，程序运行后会抛出数组越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)

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

数组空指针异常

arr = null这行代码，意味着变量arr将不会再保持数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行时会抛空指针异常(NullPointerException)

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝