对Java和C＃中的多维数组有疑问吗？

Question

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];

我想知道代码内部的内存分配机制，尤其是它们与C编程语言之间的区别吗？

Answer 1

我只能从Java的角度进行讨论，但是我相信C＃的工作方式几乎相同（如果不是这种情况，请纠正我）。

声明和分配数组与在执行的什么时候完成什么有区别。

声明数组类型的变量时，它包含对对象的引用。 这不会创建数组对象或为其组件分配空间，而不会为变量本身分配空间。 但是初始化程序可以创建一个数组，该数组然后成为变量的初始值。 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

当分配一个没有特定值的数组时，所有元素都将接收该数组数据类型的默认值（例如，对于布尔值，它将为false；对于整数，它将为0，等等）。例如：

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

Object[] objectArray = new Object[5];  

参考： （§8.3）和（§10.2） JLS

这也是一些多维数组示例：

//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;

要使用您的示例之一：

//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...

Answer 2

由于使用的是常量，因此编译器（应该）将所有请求合并为一个分配，并只需在可执行文件本身（.bss节）中创建一个静态块即可为数组保留内存。 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，语言（例如C＃和Java）还具有其他需要存储的元数据（例如大小），因此我无法真正告诉您它将使用多少内存。 我相信由于运行时范围检查，静态大小的数组也需要大小。

Answer 3

这不是一个完整的答案，但是Java虚拟机有自己的指令来分配多维数组。 请参阅Java虚拟机规范中的 multianewarray 。

如果调用new int[1][2][]则编译器将生成具有multianewarray指令的字节码，其尺寸为1和2，类型为int [] [] []。

Answer 4

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，但是我认为在Java中，新数组的成员被初始化为0（或null），因此calloc比malloc（在我的代码中）更正确。