Java 基础入门篇（三）：数组的定义与内存分配

忘是亡心i 2023-10-11 21:51 44阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、数组的定义
 *   *  1.1 静态初始化数组
     *  1.2 动态初始化数组
     *  1.3 数组的访问
 *  二、数组的遍历
 *  三、数组的内存图 ★
 *   *  3.1 Java 的内存分配
     *  3.2 数组的内存图
     *  3.3 两个数组变量指向同一个数组对象
 *  四、数组使用的常见问题
 *  补充：随机数 Random 类

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## 一、数组的定义 ##

数组就是一个容器，用于在程序中存储一批同种类型的数据。

### 1.1 静态初始化数组 ###

使用场景：一旦确定了数据的具体值，我们就用这种方式存储批量数据。  
![在这里插入图片描述][675877a51068490eb3ededfdc7508388.png_pic_left]

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### 1.2 动态初始化数组 ###

使用场景：适合做一开始不能确定具体数据的情况。先定义数组，后赋值数据进去。

![在这里插入图片描述][c85b4c08563941f88b20133954fd60d9.png_pic_left]

动态初始化数组的元素存在默认值：

![在这里插入图片描述][e1f4e470361e483b85fa1892a2ff8f14.png_pic_left]  
注：`数据类型[] 数组名称` 可以写成 `数据类型 数组名称[]`。

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### 1.3 数组的访问 ###

*  格式：`数组名称[索引]`
 *  取值：int data = arr\[1\];
 *  赋值：arr\[1\] = 222;
 *  长度：arr.length

**举例：**

// 静态初始化
    int[] count1 = new int[]{
         1, 2 ,3};
    int[] count2 = {
         4, 5, 6};
    String[] names1 = new String[]{
        "张三", "李四"};
    String[] names2 = {
        "张三", "李四"};
    
    // 数组变量名存储的时数组在内存中的地址，数组是引用类型
    System.out.println(names1); // [Ljava.lang.String;@4eec7777
    
    // 动态初始化
    int[] arr = new int[10];
    System.out.println(arr[1]); // 默认值 0
    System.out.println(arr); // [I@3b07d329

注：由于 String 是引用类型，数组中的每个位置存储的都是地址。

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## 二、数组的遍历 ##

逐一的访问数据，如：

int[] ages = {
        10, 30, 40, 50};
    for (int i = 0; i < ages.length; i++) {
        
        System.out.println(ages[i]);
    }

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## 三、数组的内存图 ★ ##

### 3.1 Java 的内存分配 ###

Java 内存主要被划分为：方法区、栈内存、堆内存、本地方法栈、寄存器。其中，方法区、栈内存、堆内存最为主要。

> **方法区：** 放 Class 文件的。  
> **栈内存：** 运行的方法，main 方法，定义的变量。  
> **堆内存：** new 出来的对象，都在堆内存中。

![在这里插入图片描述][ce69a88ba4a84b368ee666bec4434705.png_pic_left]

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### 3.2 数组的内存图 ###

数组是引用类型，数组变量名中存储的是数组在内存中的地址。  
![在这里插入图片描述][3c6fcde09b3548cc9627bac65a34ed1d.png_pic_left]  
数组变量是在栈内存，存储的地址是指向堆内存的一片区域，如：

![在这里插入图片描述][03b359bc2d07407e8a94ac7738a94a0c.png_pic_left]

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### 3.3 两个数组变量指向同一个数组对象 ###

![在这里插入图片描述][30d23b852feb40f48a45966292af89f2.png_pic_left]

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## 四、数组使用的常见问题 ##

1.  不要访问超过数组最大索引，否则出现数组访问越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException。
2.  空指针异常问题：
    
        int[] arr = null;
        System.out.println(arr); // null
        System.out.println(arr.length); // 空指针异常 NullPointerException
    
    内存原理如下：  
    ![在这里插入图片描述][906a4416060e4487a19491652e0187f0.png_pic_left]

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## 补充：随机数 Random 类 ##

*  **作用：** 产生一个随机数
 *  **步骤：**  
    1、导包（自动做的：） `import java.util.Random;`  
    2、创建随机数对象：`Random r = new Random();`  
    3、开始得到随机数 ： `int data = r.nextInt(10); // 0 - 9`
 *  **生产指定区间的随机数：**
    
    1.  减加法  
        `1 - 10 ==> (0 - 9) + 1`  
        `int data = r.nextInt(10) + 1;`
    2.  生成指定区间的随机数：  
        `r.nextInt(10 , 31);`

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文章参考：[Java入门基础视频教程，java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程（含Java项目和Java真题）][Java_java_Java_Java_Java]

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