关于数据内存管理一个重要知识点

关于数组变量和数组对象两个概念。数组变量只是一个引用变量（有点类似于C语言中的指针），而数组对象是保存堆内存空间的连续内存空间。对于数组执行初始化，其实不是堆数组变量进行初始化，而是在堆内存中创建数组对象 - 就是为该数组对象分配一块连续的内存空间，这块连续的内存空间就是数组的长度。比如有个数组

        
      
    public static void main(String[] args) {
      String[] a1 = new String[]{"篮球", "足球", "排球", "羽毛球"};

      //定义一个 String[] 类型的数组变量
      String[] a2 = null;
      System.out.println(a2);
      //将 a1 数组的引用赋值给 a2
      a2 = a1;
      System.out.println(a2.length);
    }

那如何区分引用变量和数组对象？

当引用变量不调用属性或方法，就是一个引用变量，当调用属性或方法时就会自动对应数组对象。

使用数组

数组的访问与修改

        
      
int[] arr = {10, 20, 30};
System.out.println(arr[0]); // 访问第一个元素，输出10
arr[1] = 200; // 修改第二个元素为200
System.out.println(arr.length); // 输出3（数组长度）
// System.out.println(arr[3]); // 报错：ArrayIndexOutOfBoundsException

数组的遍历

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

// 1. 普通for循环（适合需要索引的场景）
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}

// 2. 增强for循环（简洁，无索引）
for (int num : arr) {
System.out.println(num);
}

// 3. Arrays.forEach（函数式风格）
Arrays.forEach(arr, num -> System.out.println(num));

数组的复制、扩容、排序

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

// 1. 数组复制（System.arraycopy：手动指定源/目标、起始位置、长度）
int[] newArr1 = new int[5];
System.arraycopy(arr, 0, newArr1, 0, arr.length); // 把arr复制到newArr1的前3位
// newArr1 = [1,2,3,0,0]

// 2. 数组扩容（Arrays.copyOf：自动创建新数组，指定新长度）
int[] newArr2 = Arrays.copyOf(arr, 6); // 扩容到长度6，默认值补0
// newArr2 = [1,2,3,0,0,0]

// 3. 数组排序（Arrays.sort：原地排序，默认升序）
int[] unsortedArr = {3,1,2};
Arrays.sort(unsortedArr);
// unsortedArr = [1,2,3]

Java 没有 “真正的多维数组”，只有 “数组的数组”

很多人误以为 int[][] 是 “二维数组”，但 Java 本质上不存在连续内存的多维数组，所谓的 “多维数组” 只是「一维数组的嵌套」（数组的数组）—— 外层数组的每个元素是另一个数组的引用，而非直接存储多维数据。

1. 本质：“多维数组” 的内存布局

以 int[][] arr2d 为例，内存结构是两层嵌套：

第一步：arr2d = new int[2][]; → 创建外层一维数组对象（长度 2），每个元素是 int[] 类型的引用（初始为 null）；
第二步：arr2d[0] = new int[3]; arr2d[1] = new int[4]; → 为外层数组的每个引用指向内层一维数组对象（长度可不同）

2. 两种 “多维数组” 创建方式（规则 vs 不规则）

（1）规则 “二维数组”（伪多维）

看似是二维数组，实则是外层数组的每个元素指向长度相同的内层数组：

        
      
// 简化写法：创建2行3列的“二维数组”（外层长度2，内层每个长度3）
int[][] arr2d = new int[2][3];
arr2d[0][1] = 10; // 外层第0个引用 → 内层数组第1个元素赋值
System.out.println(arr2d[0][1]); // 输出10

（2）锯齿数组（不规则数组，体现 “数组的数组” 本质）

        
      
// 第一步：创建外层数组（长度3，元素为int[]引用，初始null）
int[][] jaggedArr = new int[3][];
// 第二步：为每个外层元素指向不同长度的内层数组
jaggedArr[0] = new int[2];  // 第0行：2列
jaggedArr[1] = new int[5];  // 第1行：5列
jaggedArr[2] = new int[1];  // 第2行：1列

jaggedArr[1][3] = 20; // 第1行第3列赋值20
System.out.println(jaggedArr[1][3]); // 输出20

公众号名称：怪味Coding

微信扫码关注或搜索公众号名称

Java数组和内存分配 - 数组使用