Java數組及引用類型內存分配

我們已經了解了數組，它是一種引用類型，本篇將詳細介紹數組的內存分配等知識點。數組用來存儲同一種數據類型的數據，一旦初始化完成，即所占的空間就已固定下來，即使某個元素被清空，但其所在空間仍然保留，因此數組長度將不能被改變。當僅定義一個數組變量(int[] numbers)時，該變量還未指向任何有效的內存，因此不能指定數組的長度，只有對數組進行初始化(為數組元素分配內存空間)後才可以使用。數組初始化分為靜態初始化(在定義時就指定數組元素的值，此時不能指定數組長度)和動態初始化(只指定數組長度，由系統分配初始值)。

//靜態初始化
int[] numbers = new int[] { 3, 5, 12, 8, 7 };
String[] names = { "Miracle", "Miracle He" };//使用靜態初始化的簡化形式

//動態初始化
int[] numbers = new int[5];
String[] names = new String[2];

建議不要混用靜態初始化和動態初始化，即不要既指定數組的長度的同時又指定每個元素的值。當初始化完畢後，就可以按索引位置(0~array.length-1)來訪問數組元素了。當使用動態初始化時，如在對應的索引位未指定值的話，系統將指定相應數據類型對應的默認值(整數為0，浮點數為0.0，字符為'\u0000'，布爾類型為false，引用類型為null)。

public class TestArray {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = new String[3];
        names[0] = "Miracle";
        names[1] = "Miracle He";
        //以下代碼將輸出Miracle Miracle He null
        
        //還可以使用foreach來遍歷
        for(String name : names) {
            System.out.print(name + " ");
        }
    }
}

請注意：java中是沒有foreach這個關鍵字的，其語法是for(type item : items)來表示，但foreach只能用於遍歷元素的值而不能改變，必須使用for才能實現。

public class TestForEach {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = { 3, 5, 12, 8, 7 };
        for(int number : numbers) {
            int num = number * 10;
            System.out.print(num + ",");
        }
        System.out.println("");
        //numbers仍然未發生變化(如果換成for將改變)
        for(int i = 0;i < numbers.length;i++) {
            System.out.print(numbers[i] + ",");
        }
    }
}

以上簡單的介紹了數組的初始化和應用，接下來講詳細介紹數組(數組引用和數組元素)在內存中的存放形式。首先給出結論：數組引用變量是存放在棧內存(stack)中，數組元素是存放在堆內存(heap)中，通過棧內存中的指針指向對應元素的在堆內存中的位置來實現訪問，以下圖來說明數組此時的存放形式。