Question

什么存储在数组的第10个位置说

int[] array=new int[10];

如果我要在不使用

的情况下打印元素，请说我们将值从array[0]存储到array[9]

array.length()

或for (int a: array)

我该如何处理？

我的基本问题是JVM如何确定数组的结尾，是否在遇到解析数组的null或遇到垃圾值时？什么是array.length()函数的内置代码？

Answer 1

数组是具有长度字段的对象。循环时，Java加载长度字段并将迭代器与它进行比较。

请参阅JLS中的10.7 Array Members

Answer 2

什么存储在数组的第10个位置说 ... 我的基本问题是JVM如何确定数组的结束，是否在遇到解析数组的null或遇到垃圾值时？什么是array.length（）函数的内置代码？

欢迎使用C / C ++程序员： - ）

Java对数组使用与C / C ++不同的范例。 C / C ++使用终结符/ sentinel a.k.a.“garbage”）值来表示数组的结尾。在Java中，数组更像是具有特殊“实例变量”的变量length的对象，它指示数组中有多少个插槽。这个特殊的“实例变量”在数组的创建时设置，是只读的。通过说数组.length可以访问它。

Java希望代码通过确保它们不指定大于length - 1的索引来知道何时在数组末尾停止。但是，出于安全考虑，JVM会检查对阵列的每次访问，以防万一。如果JVM发现数组索引小于0或大于length - 1，则JVM会抛出IndexOutOfBoundsException。

什么存储在数组的第10个位置

由于我们总是可以检查长度，因此Java中数组末尾不需要标记。在数组中的最后一项之后没有任何特殊内容（它可能是其他变量的内存）。

如果我不使用array.length()
打印元素

for(int a: array) {
    // code of loop body here
}

编译器将此代码神奇地转换为：

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    int a = array[i];
    // code of loop body here
}

但是，用户代码无法访问i索引变量。此代码仍然隐式使用array.length。

Answer 3

在内部，JVM可以跟踪阵列的长度，但它认为合适。实际上，每当您尝试获取数组的长度时，Java编译器就会发出一个名为arraylength的字节码指令，指示由JVM决定跟踪数组长度的最佳方法。

大多数实现可能将数组存储为内存块，其第一个条目是数组的长度，其余元素是实际的数组值。这允许实现在O（1）中查询数组的长度以及数组中的任何值。但是，如果实现想要，它可以存储元素后跟一个sentinel值（正如你所建议的那样），但我不相信任何实现都会这样做，因为查找长度的成本是线性的数组的大小。

至于foreach循环如何工作，编译器将该代码转换为如下代码：

for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {
    T arrayElem = arr[i];
    /* ... do work here ... */
}

最后，关于10元素数组的第10个元素是什么，不能保证在该位置甚至有一个对象。 JVM可以以没有第十个元素的方式轻松地为数组分配空间。因为你实际上不可能在Java中实际获得这个值（如果你尝试过它会引发异常），并不要求JVM甚至在那里有一些有意义的东西。

希望这有帮助！

Answer 4

定义“垃圾值”是什么。（提示：因为一切都是二进制的，除非你使用哨兵值，否则没有这样的东西，这只是不好的做法）。

数组的长度作为成员变量存储在Array实例中。这并不复杂。

Answer 5

好的，我走了： - ）

在C

中处理“数组”的方法

在C中有很多方法可以处理数组。对于其余部分，我将讨论string*（并使用类型为strings的变量string*）。这是因为t[]“有效地分解”为t*而char*是“C字符串”的类型。因此string*表示指向“C字符串”的指针。这掩盖了C w.r.t中的许多迂腐问题。 “数组”和“指针”。（请记住：只是因为p[i]可以访问指针而不能使用C语言将类型作为数组。）

现在，strings（类型string*）无法知道它的大小 - 它只代表某个字符串的指针，或者也许是NULL。现在，让我们看看我们可以“知道”大小的一些方法：

使用sentinel值。在此我假设使用NULL作为sentinel值（或者对于整数的“数组”，它可能是-1，等等）。请记住，C没有要求数组具有sentinel值，因此这种方法，如下面的两个，只是约定。

string* p;
for (p = strings; p != NULL; p++) {
   doStuff(*p);
}

从外部跟踪数组大小。

void display(int count, string* strings) {
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    doStuff(strings[i]);
  }
}

将“数组”和长度捆绑在一起。

struct mystrarray_t {
  int size;
  string* strings;
}

void display(struct mystrarray_t arr) {
  for (int i = 0; i < arr.size i++) {
    doStuff(arr.strings[i]);
  }
}

Java使用最后一种方法。

Java中的每个数组对象都有一个固定大小，可以arr.length访问。有一些特殊的字节码魔术可以使这项工作（数组在Java中非常神奇），但在语言级别，这只是一个只读的整数字段，永远不会改变< / em>（记住，每个数组对象都有固定的大小）。编译器和JVM / JIT可以利用这一事实来优化循环。

与C不同，Java 保证尝试访问超出范围的索引将导致异常（出于性能原因，即使没有公开，也会要求JVM跟踪每个数组的长度）。在C中，这只是未定义的行为。例如，如果sentinel值不是在对象中（读取“所需的可访问内存”），则示例＃1将导致缓冲区溢出。

然而，没有什么可以阻止人们在Java中使用sentinel值。与具有sentinel值的C形式不同，这对IndexOutOfBoundExceptions（100OB）也是安全的，因为长度保护是最终限制。哨兵只是一个休息时间。

// So we can add up to 2 extra names later String names[] = { "Fred", "Barney", null, null }; // This uses a sentinel *and* is free of an over-run or IOB Exception for (String n : names) { if (n == null) { break; } doStuff(n); }

或者可能允许IOOB异常，因为我们做了一些愚蠢的事情，就像忽略了数组知道它们的长度的事实:(参见评论wrt“performance”）。

// -- THERE IS NO EFFECTIVE PERFORMANCE GAIN -- // Can ONLY add 1 more name since sentinel now required to // cleanly detect termination condition. // Unlike C the behavior is still well-defined, just ill-behaving. String names[] = { "Fred", "Barney", null, null }; for (int i = 0;; i++) { String n = strings[i]; if (n == null) { break; } doStuff(n); }

另一方面，我会阻止使用这种原始代码 - 最好只使用合适的数据类型，例如中的List几乎所有情况

快乐的编码。

Answer 6

在对另一个人的评论中，OP写道：

我同意array.length是传统的方法，我正在寻找任何其他选项（如果有的话）。

在任何主流硬件架构上，没有其他合理的实现选项可供JVM实施者使用。

特别是，Sentinel方法仅检测应用程序提取数组元素一个索引的情况。

如果它获取超过2个或更多索引，则它会错过标记并继续访问内容未知的内存。
如果存储，则不会咨询哨兵。
如果需要直接访问数组大小作为应用程序算法的一部分，搜索标记是一种非常低效的方法。（更不用说不可靠;例如，如果null是有效的数组元素。）
Sentinels不适用于（大多数）原始数组，因为没有可用作标记的值。（从JLS的角度来看，持有null的原始数组的想法是没有意义的，因为null与任何Java基元类型都不兼容。）
垃圾收集器在所有情况下都需要一个数组长度。

简而言之，长度必须存储在数组中以处理其他情况。存储哨兵也意味着你浪费存储冗余信息的空间，并且CPU周期创建哨兵并复制它（在GC中）。

Answer 7

如何在不使用array.length或foreach循环的情况下打印元素

你当然可以在没有边界检查的情况下遍历数组，然后在最后捕获（并吞下）ArrayIndexOutOfBoundsException：

try {
  int i = 0;
  while (true) {
    System.out.println(arr[i++]);
  }
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
  // so we are past the last array element...
}

这在技术上有效，但这是不好的做法。您不应该使用异常进行流量控制。

Answer 8

就如何在不使用每个循环或length字段的情况下打印数组中的所有元素而言，诚实地说你不会。您可能只需要像以下一样使用for循环：

try {
    for(int i=0 ; ; i++) {
        System.out.println(arr[i]);
    }
}
catch(IndexOutOfBoundsException ex) {}

但这是一种糟糕的做事方式！

Answer 9

在[0,9]之外的所有数组访问都会得到ArrayIndexOutOfBoundsException，而不仅仅是位置10.所以，从概念上讲，你可以说你的整个记忆（从{到达索引）除了数组本身的空间外，{1}}到Integer.MIN_VALUE）都填充了 sentinel values ，当读取或写入填充了标记的位置时，会出现异常。（并且每个阵列都有自己的整个内存来支出）。当然，实际上没有人为每个阵列都有一个完整的内存，因此VM实现了更智能的阵列访问。你可以想象这样的事情：

Integer.MAX_VALUE

当然，对于原始值，组件类型检查稍微简单一些，因为编译器（然后是VM字节码验证器）已经检查了正确的类型，有时也进行类型转换。（并且初始化将使用类型的默认值，而不是null。）

Java中array.length（）的内部代码是什么？

9 个答案:

在C

Java使用最后一种方法。