JAVA中的棧和堆

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JAVA在程序運行時，在內存中劃分5片空間進行數據的存儲。分別是：1：寄存器。2：本地方法區。3：方法區。4：棧。5：堆。

基本，棧stack和堆heap這兩個概念很重要，不瞭解清楚，後面就不用學了。

如下是這幾天棧和堆的學習記錄和心得。得些記錄下來。之後有學到新的，會慢慢補充。

 

1、先說一下最基本的要點

基本數據類型、局部變量都是存放在棧內存中的，用完就消失。
new建立的實例化對象及數組，是存放在堆內存中的，用完以後靠垃圾回收機制不按期自動消除。

 

 

2、先明確以上兩點，如下示例就比較好理解了

示例1

main()
　　int x=1;
show ()
　　int x=2

主函數main()中定義變量int x=1，show()函數中定義變量int x=1。最後show()函數執行完畢。

以上程序執行步驟：

第1步——main()函數是程序入口，JVM先執行，在棧內存中開闢一個空間，存放int類型變量x，同時附值1。
第2步——JVM執行show()函數，在棧內存中又開闢一個新的空間，存放int類型變量x，同時附值2。
　　　　　此時main空間與show空間並存，同時運行，互不影響。
第3步——show()執行完畢，變量x當即釋放，空間消失。可是main()函數空間仍存在，main中的變量x仍然存在，不受影響。

示意圖以下：

 

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示例2

main()
　　int[] x=new int[3];
　　x[0]=20

主函數main()中定義數組x，元素類型int，元素個數3。

以上程序執行步驟
第1步——執行int[] x=new int[3];
　　隱藏如下幾分支
　　JVM執行main()函數，在棧內存中開闢一個空間，存放x變量（x變量是局部變量）。
　　同時，在堆內存中也開闢一個空間，存放new int[3]數組，堆內存會自動內存首地址值，如0x0045。
　　數組在棧內存中的地址值，會附給x，這樣x也有地址值。因此，x就指向（引用）了這個數組。此時，全部元素均未附值，但都有默認初始化值0。

第2步——執行x[0]=20
　　即在堆內存中將20附給[0]這個數組元素。這樣，數組的三個元素值分別爲20,0,0

示圖以下：

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示例3
main()
　　int[] x=new int[3];
　　x[0]=20
　　x=null;

以上步驟執行步驟
第一、2步——與示例2徹底同樣，略。

第3步——執行x=null;
　　null表示空值，即x的引用數組內存地址0x0045被刪除了，則再也不指向棧內存中的數組。此時，堆中的數組再也不被x使用了，即被視爲垃圾，JVM會啓動垃圾回收機制，不定時自動刪除。

示圖以下

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示例4
main()
　　int[] x=new int[3];
　　int[] y=x;
　　y[1]=100
　　x=null;

以上步驟執行步驟

第1步——與示例2第1步一致，略。
第2步——執行int[] y=x，
　　在棧內存定義了新的數組變量內存y，同時將x的值0x0045附給了y。因此，y也指向了堆內存中的同一個數組。
第3步——執行y[1]=100
　　即在堆內存中將20附給[0]這個數組元素。這樣，數組的三個元素值分別爲0,100,0
第4步——執行x=null
　　則變量x再也不指向棧內存中的數組了。可是，變量y仍然指向，因此數組不消失。

示圖以下

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示例5

Car c=new Car;
c.color="blue";
Car c1=new Car;
c1.num=5;

 雖然是個對象都引用new Car，可是是兩個不一樣的對象。每一次new，都產生不一樣的實體

 

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示例6

Car c=new Car;
c.num=5;
Car c1=c;
c1.color="green";
c.run();

Car c1=c，這句話至關於將對象複製一份出來，兩個對象的內存地址值同樣。因此指向同一個實體，對c1的屬性修改，至關於c的屬性也改了。

 

 

3、棧和堆的特色

棧：

函數中定義的基本類型變量，對象的引用變量都在函數的棧內存中分配。
棧內存特色，數數據一執行完畢，變量會當即釋放，節約內存空間。
棧內存中的數據，沒有默認初始化值，須要手動設置。

 

堆：

堆內存用來存放new建立的對象和數組。
堆內存中全部的實體都有內存地址值。
堆內存中的實體是用來封裝數據的，這些數據都有默認初始化值。
堆內存中的實體再也不被指向時，JVM啓動垃圾回收機制，自動清除，這也是JAVA優於C++的表現之一（C++中須要程序員手動清除）。

 

注：

什麼是局部變量：定義在函數中的變量、定義在函數中的參數上的變量、定義在for循環內部的變量