Day 21.Java数组的内存分配
今日
- 数组本质
数组是连续内存的容器，存放一组相同类型数据；属于引用数据类型，无论存基本类型还是包装类，数组对象本身永远在堆，栈只存地址。 - 内存两大分区分工
栈内存（Stack）
存放局部变量：数组引用变量、方法形参、方法内普通变量；
方法执行完毕，栈帧直接销毁，引用变量消失；
只存内存地址，不存数组真实元素。
堆内存（Heap）
new 出来的数组实体全部在堆；内存地址连续；
数组有固定长度，创建后长度不可修改；
堆对象没有引用指向时，等待 GC 垃圾回收。 - 三种数组创建方式内存图解
方式 1：动态初始化（指定长度，默认赋值）
int[] arr = new int[5];
栈：创建变量 arr；
堆开辟连续 5 块 int 空间，分配堆内存地址；
栈 arr 保存堆地址，指向堆数组；
默认初始化规则：
基本类型：int=0、double=0.0、boolean=false、char='\u0000'
引用类型数组（String []、自定义类 []）：所有元素默认null
方式 2：静态初始化（直接赋值，长度自动计算）
int[] arr = {10,20,30};
int[] arr2 = new int[]{1,2,3};
堆直接开辟对应长度内存，存入给定值；栈保存地址。
方式 3：先声明、后赋值
int[] arr; //栈只有变量，无指向
arr = new int[3]; //栈arr拿到堆地址
只声明没 new：数组引用是空，不能使用。 - 数组赋值的内存机制（重中之重）
int[] a = new int[2];
int[] b = a;
a 在栈存堆地址；b=a是地址拷贝，不是新建数组；
a、b 两个引用指向堆中同一个数组；
b 修改数组元素，a 读取也会变化，共用堆数据。 - 基本类型数组 vs 引用类型数组内存
int[]：堆里存实实在在 int 数值；
String[] / Person[]：堆数组里存的是对象地址，数组每个格子都是引用；
Person[] pArr = new Person[2];
pArr[0] = new Person();
数组在堆，数组元素存 Person 对象的堆地址。 - 数组参数传递（值传递）
Java 只有值传递：
数组做方法入参，传递的是堆地址副本；
方法内修改数组元素，原数组变化（共用堆）；
方法内给形参整体 new 新数组，只是修改副本地址，外部原数组完全不受影响。 - 多维数组内存（二维数组）
int[][] arr = new int[3][4]
堆第一层：长度为 3 的一维数组，每个元素存子数组地址；
第二层：3 个长度为 4 的小数组；
不规则二维数组：int[][] arr = new int[3][]，只创建外层，内层需要手动 new，默认内层元素为 null。 - 数组长度不可变
数组创建时就固定占用连续堆内存，不能加长缩短；想要变长只能新建更大数组，复制元素。
明日
Java数组在方法中传递
问题及解决方法 - 数组下标越界：ArrayIndexOutOfBoundsException
现象：运行报错，索引超出范围
原因：数组长度 length，合法下标0 ~ length-1；下标 < 0 或 ≥数组长度；循环 i 终止条件写错（i<=length）。
解决：
严格用i < arr.length做循环条件；
打印 length 核对数组真实长度，排查手写死下标；
遍历一律用 fori / 增强 for，不要硬写数字下标。 - 空指针异常 NullPointerException（数组最高频）
场景 1：数组引用为 null，调用 length、访问下标
int[] arr = null;
System.out.println(arr.length); //空指针
原因：栈引用没有指向堆任何数组。
解决：使用前先判空if(arr != null)；保证数组被 new 初始化。
场景 2：引用类型数组元素是 null，调用元素属性 / 方法
String[] strs = new String[2];
strs[0].length(); //空指针，strs[0]默认null
原因：数组存在，但下标位置没有存对象，是空地址。
解决：先判断strs[0] != null再调用方法。
场景 3：二维数组外层不为 null，内层子数组为 null
int[][] arr = new int[3][];
arr[0][1] = 10; //空指针
解决：手动初始化内层：arr[0] = new int[2]; - 数组声明语法报错
错误写法：int[5] arr;
原因：长度只能写在 new 后面，声明不能带长度。
正确：int[] arr = new int[5];
