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《Java数组核心笔记：从遍历到内存原理全搞定》

news 2026/4/15 23:12:03

数组的定义与使用（中）

遍历数组

所谓遍历是指将数组中的所有元素都访问一遍，访问是指对数组中的元素进行某种操作，比如打印：

…

int[]=newint[]{1,2,3};System.out.println(array[0]);System.out.println(array[1]);System.out.println(array[2]);

…

上述代码确实起到了遍历的效果，不过如果数组增加一个元素就需要增加一个语句，有100个元素就需要写100个打印语句，并且如果我们把打印改成给每个元素加1，修改起来很麻烦。我们知道，打印数组的每个元素，对每个元素的操作是相同的，则可以采用循环进行打印：

…

int[]array=newint[]{1,2,3,4};for(inti=0;i<4;i++){System.out.println(array[i]);}

…

那如果我们不知道数组中有多少个元素怎么办呢？

我们可以通过数组对象.length来获取数组的长度（数组中），改后代码如下：

…

int[]array=newint[]{1,2,3,4};for(inti=0;i<array.length;i++){System.out.println(array[i]);}

…

使用循环解决了后面两个问题，不过依旧没有解决增加一个元素就得增加一条语句的不足；此时我们可以使用for-each遍历数组（for-each 是 for 循环的另外⼀种使⽤⽅式，能够更⽅便的完成对数组的遍历，可以避免循环条件跟循环语句写错），代码如下：

…

int[]array=newint[]{1,2,3,4};for(intx:array){System.out.print(x+" ");}

…

这里的x是用来接受数组里每一个元素的临时变量，变量x可以换名字，但是变量x的类型必须与数组元素的类型一致，使用for-each没有下标的概念；不仅如此，还有一种方法打印数组元素更便利，不过是将数组转字符串，后面我会讲到（也就是操作数据工具类Arrays与数组）。

数组是引用类型

初始JVM（Java虚拟机）的内存分布

JVM：即Java虚拟机，是Java技术的核心，负责让Java实现”一次编写，到处运行”

编写的Java代码（也就是.java后缀文件）通过编译生成 .class 字节码文件，再通过JVM加载 .class 把字节码文件翻译成当前操作系统能执行的机器码

JDK = 开发工具（javac） + JRE

JRE = 核心类库 + JVM

内存是一段连续的存储空间，主要用来存储程序运行时的数据，比如：程序运行时代码需要加载到内存，程序运行长生的中间数据需要存放在内存，程序中的常量也要保存，有些数据需要长时间存储有些数据当运行结束后就要被销毁；因此JVM对所使用的内存按功能的不同进行了划分

虚拟机栈：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。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：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，堆是随着程序开始运行时而创建，随着程序的退出而销毁，堆中的数据只要还在用就不会被销毁

方法区：用于储存虚拟机已被加载的信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，方法编译出的字节码就是保存在这个区域

程序计数器：只是一个很小的空间，保存下一条执行的指令的地址

本地方法栈：本地⽅法栈与虚拟机栈的作⽤类似. 只不过保存的内容是Native⽅法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中，本地⽅法栈和虚拟机栈是⼀起的（其实是C/C++代码实现的）

初学者只需简单了解堆和虚拟机栈，我们在方法内部创建的变量是局部变量，存储在虚拟机栈中，以数组为例：

…

int[]array=newint[]{1,2,3,4};

…

array(引用变量)存储了数组对象的地址，引用指向数组对象

array是引用变量，存储在虚拟机里

new int[5] 是真正的数组对象，存储在堆里，这才是真正存放数据的地方

可以这么理解，引用变量是一张卡片，卡片里存了房子的地址（引用），地址（引用）指向房子（对象）。（引用就是对象的地址）

基本类型变量与引用类型变量的区别

基本数据类型创建的变量，称为基本变量，该变量空间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变量，其空间存储的是对象所在空间的地址；如下代码：

…

publicstaticvoidfunc(){inta=10;intb=20;int[]=newint[]{1,2,3,4};}

…

在上述代码中，a、b、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。a、b是内置类型的变量，因此其空间中保存的就是给该变量初始化的值。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，通过该地址，引用变量便可去操作对象。有点类似C语言的指针，但是Java中引用要比指针的操作更简单。用这个图可以更好的辨别：

认识null

null在Java中表示空引用，也就是一个不指向对象的引用，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.（空指针异常）

数组的应用场景

保存数据

…

publicstaticvoidmain(String[]args){int[]array={10,20,30};for(inti:array){System.out.print(i+" ");}}

…

作为方法的参数

参数传基本数据类型

…

publicstaticvoidmain(String[]args){intnum=100;fun(num);System.out.println(num);publicstaticvoidfun(inta){inta=200;System.out.println(a);}}//运行结果200100

…

fun方法中修改形参num的值，不影响实参的num值

参数传数组类型（引用数据类型）

…

publicstaticvoidmain(String[]args){int[]array=newint[]{1,2,3,4};fun(array);System.out.println("a[0] = "+a[0]);publicstaticvoidfun(int[]array2){array[0]=100;System.out.println("a[0] = "+a[0]);}}//运行结果100100