java堆的基本代碼 java 堆的結(jié)構(gòu)
java中堆和堆棧有什么區(qū)別
java中堆(heap)和堆棧(stack)有什么區(qū)別 stack 和 heep 都是內(nèi)存的一部分
stack 空間小,速度比較快, 用來放對象的引用
heep 大,一般所有創(chuàng)建的對象都放在這里。
棧(stack):是一個先進后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通常用于保存方法(函數(shù))中的參數(shù),局部變量.
在java中,所有基本類型和引用類型都在棧中存儲.棧中數(shù)據(jù)的生存空間一般在當前scopes內(nèi)(就是由{...}括起來的區(qū)域).
堆(heap):是一個可動態(tài)申請的內(nèi)存空間(其記錄空閑內(nèi)存空間的鏈表由操作系統(tǒng)維護),C中的malloc語句所產(chǎn)生的內(nèi)存空間就在堆中.
在java中,所有使用new xxx()構(gòu)造出來的對象都在堆中存儲,當垃圾回收器檢測到某對象未被引用,則自動銷毀該對象.所以,理論上說java中對象的生存空間是沒有限制的,只要有引用類型指向它,則它就可以在任意地方被使用.
1. 棧(stack)與堆(heap)都是Java用來在Ram中存放數(shù)據(jù)的地方。與C++不同,Java自動管理棧和堆,程序員不能直接地設(shè)置棧或堆。
2. 棧的優(yōu)勢是,存取速度比堆要快,僅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺點是,存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的,缺乏靈活性。另外,棧數(shù)據(jù)可以共享,詳見第3點。堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是,由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存,存取速度較慢。
3. Java中的數(shù)據(jù)類型有兩種。
一種是基本類型(primitive types), 共有8種,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,并沒有string的基本類型)。 這種類型的定義是通過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的,稱為自動變量。值得注意的是,自動變量存的是字面值,不是類的實例,即不是類的引用,這里并沒有類的存在。如int a = 3; 這里的a是一個指向int類型的引用,指向3這個字面值。這些字面值的數(shù)據(jù),由于大小可知,生存期可知(這些字面值固定定義在某個程序塊里面,程序塊退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于棧中。
另外,棧有一個很重要的特殊性,就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時定義:
int a = 3;
int b = 3;
編譯器先處理int a = 3;首先它會在棧中創(chuàng)建一個變量為a的引用,然后查找有沒有字面值為3的地址,沒找到,就開辟一個存放3這個字面值的地址,然后將a指向3的地址。接著處理int b = 3;在創(chuàng)建完b的引用變量后,由于在棧中已經(jīng)有3這個字面值,便將b直接指向3的地址。
這樣,就出現(xiàn)了a與b同時均指向3的情況。特別注意的是,這種字面值的引用與類對象的引用不同。
假定兩個類對象的引用同時指向一個對象,如果一個對象引用變量修改了這個對象的內(nèi)部狀態(tài),那么另一個對象引用變量也即刻反映出這個變化。
相反,通過字面值的引用來修改其值,不會導(dǎo)致另一個指向此字面值的引用的值也跟著改變的情況。 如上例,我們定義完a與b的值后,再令a=4;那么,b不會等于4,還是等于3。在編譯器內(nèi)部,遇到a=4;時,它就會重新搜索棧中是否有4的字面值,如果沒有,重新開辟地址存放4的值;如果已經(jīng)有了,則直接將a指向這個地址。因此a值的改變不會影響到b的值。
另一種是包裝類數(shù)據(jù),如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包裝起來的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中,Java用new()語句來顯示地告訴編譯器,在運行時才根據(jù)需要動態(tài)創(chuàng)建,因此比較靈活,但缺點是要占用更多的時間。
4.String是一個特殊的包裝類數(shù)據(jù)。即可以用String str = new String("abc");的形式來創(chuàng)建,也可以用String str = "abc";的形式來創(chuàng)建(作為對比,在JDK 5.0之前,你從未見過Integer i = 3;的表達式,因為類與字面值是不能通用的,除了String。而在JDK 5.0中,這種表達式是可以的!因為編譯器在后臺進行Integer i = new Integer(3)的轉(zhuǎn)換!)。
前者是規(guī)范的類的創(chuàng)建過程,即在Java中,一切都是對象,而對象是類的實例,全部通過new()的形式來創(chuàng)建。Java中的有些類,如DateFormat類,可以通過該類的getInstance()方法來返回一個新創(chuàng)建的類,似乎違反了此原則。其實不然。該類運用了單例模式來返回類的實例,只不過這個實例是在該類內(nèi)部通過new()來創(chuàng)建的,而getInstance()向外部隱藏了此細節(jié)。那為什么在String str = "abc";中,并沒有通過new()來創(chuàng)建實例,是不是違反了上述原則?其實沒有。
5. 關(guān)于String str = "abc"的內(nèi)部工作。Java內(nèi)部將此語句轉(zhuǎn)化為以下幾個步驟:
(1)先定義一個名為str的對String類的對象引用變量:String str;
(2)在棧中查找有沒有存放值為"abc"的地址,如果沒有,則開辟一個存放字面值為"abc"的地址,接著創(chuàng)建一個新的String類的對象o,并將o的字符串值指向這個地址,而且在棧中這個地址旁邊記下這個引用的對象o。如果已經(jīng)有了值為"abc"的地址,則查找對象o,并返回o的地址。
(3)將str指向?qū)ο髈的地址。
值得注意的是,一般String類中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc";這種場合下,其字符串值卻是保存了一個指向存在棧中數(shù)據(jù)的引用!
為了更好地說明這個問題,我們可以通過以下的幾個代碼進行驗證。
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
注意,我們這里并不用str1.equals(str2);的方式,因為這將比較兩個字符串的值是否相等。==號,根據(jù)JDK的說明,只有在兩個引用都指向了同一個對象時才返回真值。而我們在這里要看的是,str1與str2是否都指向了同一個對象。
結(jié)果說明,JVM創(chuàng)建了兩個引用str1和str2,但只創(chuàng)建了一個對象,而且兩個引用都指向了這個對象。
我們再來更進一步,將以上代碼改成:
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc
System.out.println(str1==str2); //false
這就是說,賦值的變化導(dǎo)致了類對象引用的變化,str1指向了另外一個新對象!而str2仍舊指向原來的對象。上例中,當我們將str1的值改為"bcd"時,JVM發(fā)現(xiàn)在棧中沒有存放該值的地址,便開辟了這個地址,并創(chuàng)建了一個新的對象,其字符串的值指向這個地址。
事實上,String類被設(shè)計成為不可改變(final)的類。如果你要改變其值,可以,但JVM在運行時根據(jù)新值悄悄創(chuàng)建了一個新對象,然后將這個對象的地址返回給原來類的引用。這個創(chuàng)建過程雖說是完全自動進行的,但它畢竟占用了更多的時間。在對時間要求比較敏感的環(huán)境中,會帶有一定的不良影響。
再修改原來代碼:
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
String str3 = str1;
System.out.println(str3); //bcd
String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4); //true
str3這個對象的引用直接指向str1所指向的對象(注意,str3并沒有創(chuàng)建新對象)。當str1改完其值后,再創(chuàng)建一個String的引用str4,并指向因str1修改值而創(chuàng)建的新的對象??梢园l(fā)現(xiàn),這回str4也沒有創(chuàng)建新的對象,從而再次實現(xiàn)棧中數(shù)據(jù)的共享。
我們再接著看以下的代碼。
String str1 = new String("abc");
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //false
創(chuàng)建了兩個引用。創(chuàng)建了兩個對象。兩個引用分別指向不同的兩個對象。
String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
System.out.println(str1==str2); //false
創(chuàng)建了兩個引用。創(chuàng)建了兩個對象。兩個引用分別指向不同的兩個對象。
以上兩段代碼說明,只要是用new()來新建對象的,都會在堆中創(chuàng)建,而且其字符串是單獨存值的,即使與棧中的數(shù)據(jù)相同,也不會與棧中的數(shù)據(jù)共享。
6. 數(shù)據(jù)類型包裝類的值不可修改。不僅僅是String類的值不可修改,所有的數(shù)據(jù)類型包裝類都不能更改其內(nèi)部的值。
7. 結(jié)論與建議:
(1)我們在使用諸如String str = "abc";的格式定義類時,總是想當然地認為,我們創(chuàng)建了String類的對象str。擔(dān)心陷阱!對象可能并沒有被創(chuàng)建!唯一可以肯定的是,指向String類的引用被創(chuàng)建了。至于這個引用到底是否指向了一個新的對象,必須根據(jù)上下文來考慮,除非你通過new()方法來顯要地創(chuàng)建一個新的對象。因此,更為準確的說法是,我們創(chuàng)建了一個指向String類的對象的引用變量str,這個對象引用變量指向了某個值為"abc"的String類。清醒地認識到這一點對排除程序中難以發(fā)現(xiàn)的bug是很有幫助的。
(2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的運行速度,因為JVM會自動根據(jù)棧中數(shù)據(jù)的實際情況來決定是否有必要創(chuàng)建新對象。而對于String str = new String("abc");的代碼,則一概在堆中創(chuàng)建新對象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要創(chuàng)建新對象,從而加重了程序的負擔(dān)。
(3)當比較包裝類里面的數(shù)值是否相等時,用equals()方法;當測試兩個包裝類的引用是否指向同一個對象時,用==。
(4)由于String類的final性質(zhì),當String變量需要經(jīng)常變換其值時,應(yīng)該考慮使用StringBuffer類,以提高程序效率。
用java代碼編寫堆棧?
參看: 1 import java.util.*; 2 3 public class TestStack { 4 public static void main(String[] args) { 5 Stack stack = new Stack(); 6 7 for(int i = 0; i 10; i++) { 8 stack.push(new Integer(i)); 9 }1011 if(!stack.empty()) {12 System.out.println(stack.pop());13 }14 }15 }
對Java中堆和棧的概念不太理解。請大神幫我解釋下面代碼的情況。請詳細說明!謝謝
Java中String是一個特殊的包裝類數(shù)據(jù)有兩種創(chuàng)建形式:
String s = "abc";
String s = new String("abc");
第一種先在棧中創(chuàng)建一個對String類的對象引用變量s,然后去查找"abc"是否被保存在字符串常量池中,如果沒有則在棧中創(chuàng)建三個char型的值'a'、'b'、'c',然后在堆中創(chuàng)建一個String對象object,它的值是剛才在棧中創(chuàng)建的三個char型值組成的數(shù)組{'a'、'b'、'c'},接著這個String對象object被存放進字符串常量池,最后將s指向這個對象的地址,如果"abc"已經(jīng)被保存在字符串常量池中,則在字符串常量池中找到值為"abc"的對象object,然后將s指向這個對象的地址。
第一種特點:JVM會自動根據(jù)棧中數(shù)據(jù)的實際情況來決定是否有必要創(chuàng)建新對象。
第二種可以分解成兩步1、String object = "abc"; 2、String s = new String(object); 第一步參考第一種創(chuàng)建方式,而第二步由于"abc"已經(jīng)被創(chuàng)建并保存到字符串常量池中,因此jvm只會在堆中新創(chuàng)建一個String對象,它的值共享棧中已有的三個char型值。
第二種特點:一概在堆中創(chuàng)建新對象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要創(chuàng)建新對象。
java堆排序代碼
//從a[index]到a[len]除了a[index]外其它元素滿足一個堆,把a[index]調(diào)整到合適位置
//這個堆滿足父節(jié)點孩子結(jié)點,且要保證2*index能取到index的左孩子,
public static void adjustHeap(int[] a,int index,int len){
int scn=a[index];
for(int i=2*index;i=m;i*=2){
if(ima[i]a[i+1])i+=1;
if(!a[i]scn)break;
a[index]=a[i];index=i;
}
a[index]=scn;
}
//數(shù)組a從a[1]開始存放元素,如果想從a[0]開始則要調(diào)整adjustHeap代碼,以便滿足完全二叉樹
//性質(zhì),代碼未經(jīng)測試
public static void heapSort(int[] a){
for(int i=(a.length-1)/2;i0;i--)
adjustHeap(a,i,a.length-1);
int tmp;
for(int i=a.length-1;i1;i--){
tmp=a[i];
a[i]=a[1];
a[1]=tmp;
adjustHeap(a,1,i-1);
}
}
欄 目:Java編程
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