在Java中，可变内存空间是动态分配还是静态分配？

Question

如果我们运行这一行代码

long num = 5;

这个变量有64位空间吗？ 还是大小取决于旁边的值？ 从逻辑上讲，它应为64位，因为原始数据类型是可变的。 但是我的结论是真的吗？

此外，如果我们有一个不变的对象，例如字符串

String str = "Hello World";

默认情况下，将此字符串赋予最大内存似乎很不直观。 如果要设置一个String然后进行更改，则只需将指针更改为第二个String（新创建的String）的内存地址即可。

有人可以回答这个问题或为我指出正确的方向吗？

Answer 1

long是一个64-bit原始值，无论您保留的是什么实际值。

String是包装char[] 。 内部数组的大小取决于内部字符的数量。 每个char 16-bits ¹。

¹比这复杂一点，但通常来说，每个字符16位。

Answer 2

根据JLS§4.2和§4.2.1 ：

整数类型为byte，short，int和long，其值分别为8位，16位，32位和64位有符号的二进制补码整数，以及char，其值为16位无符号整数。代表UTF-16代码单元（第3.1节）。

浮点类型为浮点型，其值包括32位IEEE 754浮点数；以及双精度型，其值包括64位IEEE 754浮点数。

显然，为了使这些原语能够具有最小值和最大值，它们需要用固定数量的内存表示，因此它不能可变。

关于String ，每个对象都有一个char[] （直到JDK 9）支持，该char[]具有固定的长度。

Answer 3

有不同种类的变量，因此，没有一个答案。

堆变量（也称为字段 ）通常具有与数据类型匹配的大小，有时甚至更多，具体取决于对齐方式，但始终足以容纳数据类型的任何有效值。 就像您自己已经提到的那样， 引用类型指向堆内存中的一个对象，然后为另一个对象分配引用只会更改地址，因此引用类型的变量具有固定大小，能够存储堆内存地址¹，无论引用对象的大小。 由于String实例是不可变的，因此重新分配是更改String变量的唯一方法。

对于局部变量，情况有所不同。 在这里，处理速度比减少内存消耗更为重要。 因此，数据类型boolean ， byte ， short ， char和int都统一视为int ，您已经在源代码级别上注意到了，因为在这些数据类型上进行的所有算术运算（ boolean除外）都得出int 。 这种转换已经在编译时发生。 在运行时优化代码时，JVM可以重新建立较小的存储类型，但这不是通常的方向。 局部变量更有可能映射到CPU寄存器，而根本没有任何存储空间。 或者，如果将寄存器计为存储，则它们的宽度至少为32位，而在当今大多数系统中为64位。

保持你的long num = 5; 例如，像HotSpot这样的JVM使用诸如静态单分配形式这样的优化，它允许将num后续读取视为使用常量5 ，因此由于其实际值，它们可以将其视为int ，但是通常，效果是用可预测的结果代替计算，从而根本不需要存储值。

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¹堆的大小不必与理论上可寻址的内存一样大，因此具有CompressedOOP的 JVM仅在32位架构上使用32位作为对象引用，只要堆小于对齐 ×2³²，即默认值为32GiB对准。