关于 Java 和 C# 中的多维数组的问题？答案

【问题标题】：Questions about the multi-dimension array in Java and C#?关于 Java 和 C# 中的多维数组的问题？
【发布时间】：2012-02-06 15:03:33
【问题描述】：

在Java或C#编程语言中，我们可以像下面这样声明多维数组：

int[][] arr = new int[2][];
arr[0] = new int[3];
arr[1] = new int[4];

我想知道代码里面的内存分配机制，尤其是它们和C编程语言的区别？

【问题讨论】：

好奇固然很好，但你为什么想知道呢？
内存分配机制是什么意思？您应该了解的一件事是 C#，Java 在虚拟运行时上运行，而 C 被编译为本机。虚拟机使用与编译代码相同的调用。所以这三者的实际内存分配是相同的。但是在运行时，它们有不同的内存分配机制..
对于使用的内存大小，请检查 C# 中称为 sizeof 的方法
C 中的内存分配机制大致相同。唯一的区别是 C 既支持指向数组的指针数组，也支持数组或数组。 Java 和 C# 支持对数组的引用数组。

标签： c# java c multidimensional-array

【解决方案1】：

在 Java 中，所有这些分配都在堆上，因此您的代码与 C 代码相同：

int **arr=malloc(2*sizeof(int*));
arr[0]=malloc(3*sizeof(int));
arr[1]=malloc(4*sizeof(int));

编辑：我不是 Java 专家，但我认为在 Java 中，新数组的成员被初始化为 0（或 null），所以 calloc 比 malloc 更正确（在我的代码中）。

【讨论】：

【解决方案2】：

我只能从 Java 的角度谈谈，但我相信 C# 的工作方式大致相同（如果不是这种情况，请有人纠正我）。

声明和分配数组与在执行的哪个时间点做了什么是有区别的。

当你声明一个数组类型的变量时，它持有一个对象的引用。这不会创建数组对象或为其组件分配空间，只是变量本身。但是初始化器可以创建一个数组，然后它成为变量的初始值。例如：

//only has a variable of firstArray (i.e. doesn't create array,
//therefore array memory not used)

int[] firstArray; 

//creates variable secondArray and allocates 4 int
//values to the array

int[] secondArray = { 1, 2, 3, 4 };

参考：(§10.2) JLS

当分配的数组没有特定值时，所有元素都会接收到数组数据类型的默认值（例如，对于布尔值，它将为 false，对于 int 为 0 等）例如：

//Creates an array of 5 Object's which will all
//be null.

Object[] objectArray = new Object[5];

参考：(§8.3) & (§10.2)JLS

这里还有一些多维数组的例子：

//This is allocating an int[] array inside myArray at position [0]
int[][] myArray = { { 1, 2 } };

for (int[] i : myArray)
    for (int j : i)
      System.out.println(j);  //will print 1 then 2;

使用你的一个例子：

//This is declaring a multi-dimensional array of int with a max length of 2
int[][] arr = new int[2][]; //Only declaration, no memory allocation for array components

arr[0] = new int[] {1, 2};  //Allocating memory
arr[1] = new int[] {3, 4};  //Allocating memory

for(int[] i : arr)
  for(int j: i)
    System.out.println(j);  //Will print 1 then 2 then 3 then 4...

【讨论】：

【解决方案3】：

这不是一个完整的答案，但 Java 虚拟机有自己的分配多维数组的指令。请参阅The Java Virtual Machine Specification 中的 multianewarray。

如果您调用new int[1][2][]，编译器会生成字节码，其中包含multianewarray 指令，维度为1 和2，类型为int[][][]。

【讨论】：

【解决方案4】：

由于您使用常量，编译器（应该）将所有请求合并到一个分配中，并简单地在可执行文件本身（.bss 部分）中创建一个静态块来为数组保留内存。对于动态分配，可能（在幕后）使用 malloc 为数组分配内存。对于动态大小的数组，诸如 C# 和 Java 之类的语言还有其他需要存储的元数据，例如大小，所以我无法准确告诉您它将使用多少内存。我相信静态大小的数组也需要调整大小，因为运行时边界检查。

【讨论】：