Java 數(shù)組分析及簡單實例
Java 數(shù)組
一、什么是數(shù)組
數(shù)組？什么是數(shù)組？在我印象中的數(shù)組是應該這樣的：通過new關(guān)鍵字創(chuàng)建并組裝他們，通過使用整形索引值訪問它的元素，并且它的尺寸是不可變的！
但是這只是數(shù)組的最表面的東西！深一點？就是這樣：數(shù)組是一個簡單的復合數(shù)據(jù)類型，它是一系列有序數(shù)據(jù)的集合，它當中的每一個數(shù)據(jù)都具有相同的數(shù)據(jù)類型，我們通過數(shù)組名加上一個不會越界下標值來唯一確定數(shù)組中的元素。
還有更深的，那就是數(shù)組是一個特殊的對象?。。▽τ谶@個LZ理解的不是很好，對JVM也沒有看，所以見解有限）。
不管在其他語言中數(shù)組是什么，在Java中它就是對象。一個比較特殊的對象。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[10];
System.out.println("array的父類是：" + array.getClass().getSuperclass());
System.out.println("array的類名是：" + array.getClass().getName());
}
}
-------Output:
array的父類是：class java.lang.Object
array的類名是：[I
從上面示例可以看出,數(shù)組的是Object的直接子類,它屬于“第一類對象”，但是它又與普通的java對象存在很大的不同，從它的類名就可以看出：[I，這是什么東東？？在JDK中我就沒有找到這個類，話說這個"[I”都不是一個合法標識符。怎么定義成類啊？所以我認為SUM那幫天才肯定對數(shù)組的底層肯定做了特殊的處理。
我們再看如下示例：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] array_00 = new int[10];
System.out.println("一維數(shù)組：" + array_00.getClass().getName());
int[][] array_01 = new int[10][10];
System.out.println("二維數(shù)組：" + array_01.getClass().getName());
int[][][] array_02 = new int[10][10][10];
System.out.println("三維數(shù)組：" + array_02.getClass().getName());
}
}
-----------------Output:
一維數(shù)組：[I
二維數(shù)組：[[I
三維數(shù)組：[[[I
通過這個實例我們知道：[代表了數(shù)組的維度，一個[表示一維，兩個[表示二維?？梢院唵蔚恼f數(shù)組的類名由若干個'['和數(shù)組元素類型的內(nèi)部名稱組成。不清楚我們再看：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Object[]:" + Object[].class);
System.out.println("Object[][]:" + Object[][].class);
System.err.println("Object[][][]:" + Object[][][].class);
System.out.println("Object:" + Object.class);
}
}
---------Output:
Object[]:class [Ljava.lang.Object;
Object[][]:class [[Ljava.lang.Object;
Object[][][]:class [[[Ljava.lang.Object;
Object:class java.lang.Object
從這個實例我們可以看出數(shù)組的“廬山真面目”。同時也可以看出數(shù)組和普通的Java類是不同的，普通的java類是以全限定路徑名+類名來作為自己的唯一標示的，而數(shù)組則是以若干個[+L+數(shù)組元素類全限定路徑+類來最為唯一標示的。這個不同也許在某種程度上說明了數(shù)組也普通java類在實現(xiàn)上存在很大的區(qū)別，也許可以利用這個區(qū)別來使得JVM在處理數(shù)組和普通java類時作出區(qū)分。
我們暫且不論這個[I是什么東東，是由誰來聲明的，怎么聲明的（這些我現(xiàn)在也不知道！但是有一點可以確認：這個是在運行時確定的）。先看如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[10];
Class clazz = array.getClass();
System.out.println(clazz.getDeclaredFields().length);
System.out.println(clazz.getDeclaredMethods().length);
System.out.println(clazz.getDeclaredConstructors().length);
System.out.println(clazz.getDeclaredAnnotations().length);
System.out.println(clazz.getDeclaredClasses().length);
}
}
----------------Output：
0
0
0
0
0
從這個運行結(jié)果可以看出，我們親愛的[I沒有生命任何成員變量、成員方法、構(gòu)造函數(shù)、Annotation甚至連length成員變量這個都沒有，它就是一個徹徹底底的空類。沒有聲明length，那么我們array.length時，編譯器怎么不會報錯呢？確實，數(shù)組的length是一個非常特殊的成員變量。我們知道數(shù)組的是Object的直接之類，但是Object是沒有l(wèi)ength這個成員變量的，那么length應該是數(shù)組的成員變量，但是從上面的示例中，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)組根本就沒有任何成員變量，這兩者不是相互矛盾么？
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int a[] = new int[2];
int i = a.length;
}
}
打開class文件，得到main方法的字節(jié)碼：
0 iconst_2 //將int型常量2壓入操作數(shù)棧 1 newarray 10 (int) //將2彈出操作數(shù)棧，作為長度，創(chuàng)建一個元素類型為int, 維度為1的數(shù)組，并將數(shù)組的引用壓入操作數(shù)棧 3 astore_1 //將數(shù)組的引用從操作數(shù)棧中彈出，保存在索引為1的局部變量(即a)中 4 aload_1 //將索引為1的局部變量(即a)壓入操作數(shù)棧 5 arraylength //從操作數(shù)棧彈出數(shù)組引用(即a)，并獲取其長度(JVM負責實現(xiàn)如何獲取)，并將長度壓入操作數(shù)棧 6 istore_2 //將數(shù)組長度從操作數(shù)棧彈出，保存在索引為2的局部變量(即i)中 7 return //main方法返回
在這個字節(jié)碼中我們還是沒有看到length這個成員變量，但是看到了這個:arraylength ,這條指令是用來獲取數(shù)組的長度的，所以說JVM對數(shù)組的長度做了特殊的處理，它是通過arraylength這條指令來實現(xiàn)的。
二、數(shù)組的使用方法
通過上面算是對數(shù)組是什么有了一個初步的認識，下面將簡單介紹數(shù)組的使用方法。
數(shù)組的使用方法無非就是四個步驟：聲明數(shù)組、分配空間、賦值、處理。
聲明數(shù)組：就是告訴計算機數(shù)組的類型是什么。有兩種形式：int[] array、int array[]。
分配空間：告訴計算機需要給該數(shù)組分配多少連續(xù)的空間，記住是連續(xù)的。array = new int[10];
賦值：賦值就是在已經(jīng)分配的空間里面放入數(shù)據(jù)。array[0] = 1 、array[1] = 2……其實分配空間和賦值是一起進行的，也就是完成數(shù)組的初始化。有如下三種形式：
int a[] = new int[2]; //默認為0,如果是引用數(shù)據(jù)類型就為null
int b[] = new int[] {1,2,3,4,5};
int c[] = {1,2,3,4,5};
處理：就是對數(shù)組元素進行操作。通過數(shù)組名+有效的下標來確認數(shù)據(jù)。
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