JavaSE—数组的定义以及应用

前言

        今天与看客老爷们一起探讨java中数组的定义以及应用，在展开讨论之前，不妨让我们一起想想此前在C语言中学过的数组，试着将两者进行比较，然后脑海里带着答案一起往下看这篇文章！

一、数组的意义

        数组，其实就是用来存放同种类型数据的集合，就像是一个宿舍楼，给同一个学校的学生提供住宿条件。

二、数组的创建和初始化

数组的创建：

        T[] 数组名 = new T[N];//一维数组的创建

        T[][] 数组名 = {{data1,...},{data2....},{data3....},{data4....}};//二维数组的创建

T:数组元素的类型

T[]:数组类型

N:数组元素个数

        在数组创建这一环节，java语法与C语言有一定的差别，C语言中的数组创建方式是

        T_数组名 [N]= {元素}；

         可能对于初学java并且以及学过C语言的小伙伴来说，java这种语法更为陌生，而且更为的别扭，但事实上我们从代码的可读性来比较的话，java这种语法明显是更优于C语言的。

数组的初始化：

数组的初始化分为两种：静态初始化和动态初始化。

静态初始化：在初始化数组的时候不指定数组长度，由编译器自行确定数组初始化的时候有多少个元素。

        格式：T[] name = new T[ ]{data1,data2,data3.....};

                   T[] name = {data1, data2, data3.....};

                        (静态初始化中new T[]可以简写省略)

        eg: int[] a = new int[ ]{ 1,2,3 };         //此时编译器会自行判断数组的长度为3

动态初始化：在初始化的时候自行指定数组长度

        格式：T[] name = new T[N];

再谈书写格式，静态初始化和动态初始化可以分为两步走：

 动态初始化：T[] name;                                静态初始化：T[] name ;

                       name = new T[N];                                         name =new T[ ]{data1,data2...};

//千万不能省略new T[]直接给数组赋予变量， 会编译报错

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三、数组元素的访问 

        数组在内存中是一段连续的空间，空间的编号是从0开始递增的，因此，我们可以通过访问任意下标来访问对应的数组元素。

        数组元素的访问是： 数组名[ i ];

        i>=0 && i<N（N为数组长度）

        在数组元素访问的过程中要注意不要出现下标越界的情况，否则会编译报错。

数组的遍历：

        将一个数组按照一定顺序逐一访问其数组元素——数组遍历。

//数组遍历： 
  public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    
        for (int i = 0;i < a.length ; i++)
        {
            System.out.println(a[i]);
        }
    }

还有一种更为快捷的遍历写法：for——each

    for(int x : a)                //此处a为数组名
    {
        System.out.println(x);
   
    }

四、数组的存放

        在了解数组在是如何存放的之前，让我们先来了解一下java虚拟机的储存分配。

初始JVM的内存分布：

        1、程序运行代码时需要加载到内存

        2、程序运行时产生的中间变量需要存放到内存

        3、程序中的常量也要存放到内存

        4、部分数据需要长时间存放到内存，部分数据则是随着方法调用结束一同被销毁，存放该种数据所占用的内存会随着数据销毁而被回收。（回收这一步骤由虚拟机自行进行）

JVM数据存储分布如下图所示：

 

细说方法区、虚拟机栈和堆：

虚拟机栈：与方法调用相关的一些信息，每个方法在创建之前都会先开辟一个栈（用于存储方法中需要用到的变量、动态链接、地址值、返回值），开辟的栈帧会在方法调用结束之后销毁，方法中的变量也会跟着一起被销毁。（局部变量在调用结束之后生命周期结束）

堆：JVM管理最大的内存区域，在实例化和创建对象时所new的对象都是存储在堆里（例如：new int[]）存放在堆里的数据只要还在使用就会存在，堆随着程序运行开辟，程序结束销毁。

方法区：虚拟机中加载的各种信息变量（静态变量、类、方法、常量等），方法编译出来的字节码也是储存在这个区域

看完具体介绍再看看下列图解来加深理解：

我们创建了方法func(),并且在func中定义了常量a和b，还创建了数组

public class demo1 {
    void func()
    {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int[] array = new int[]{1,2,3};

    }
    public static void main(String[] args) {
        demo1 d1 = new demo1();
        d1.func();
    }
}

由此我们可以具体画图来理解一下之前所述的内存分布：

不同数组的存放方式： 

一维数组的存放：从低地址向高地址（小端模式）依次、有序地存放

 二维数组的存放：

 如果还有这种刻板的印象，那就应该好好改一改了，因为二维数组的本质其实是一个数组元素为一维数组的数组。

        在Java中有趣的是：Java语法中对于二维数组的列没有严格的要求，但是在C语言和c++中定义数组却不能这样。C语言中数组的定义比较严格，二维数组存放的一维数组要求一维数组的列数要一致。并且在C以及C++中，二维数组会根据数组长度补充元素（默认是补0）

你的数组可以长这个样子：

下面举个例子：

我们分别用Java和C语言定义一个相同的数组，来观察对应的结果

    public static void main(String[] args) {
      
        int[][] array1 = {{1,2,3,4},{5,6},{7},{8,9,10}};
        for(int i = 0;i<array1.length;i++)
        {
            for(int j = 0;j< array1[i].length;j++)
            {
                System.out.print(array1[i][j]+" ");
            }
        }
    }
}

通过Dbug我们可以了解到数组的元素分布是这样的：

 我们再在C语言中定义一个相同元素的数组：

int main(){
	int array[][4] = { {1,2,3,4}, {5,6} ,{7},{8,9,10} };
	for (int i = 0;i < sizeof(array);i++)
	{
		printf("/n");
		for (int j = 0;j < sizeof(array[i]);j++)
		{
			printf("%d ", array[i][j]);
		}
		
	}
	return 0;

}

 通过监视，我们可以发现其数组的元素：

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       本次的知识分享就到此结束啦，码字不易，如果这篇文章对你有所帮助，请别吝啬您手中的三连啦，您的三连就是我分享知识的动力。