堆棧的知識

堆棧相關知識

由於stack是以隊列的形式存儲的,即先進後出,後進先出,所以經常有面試會讓你模擬一下棧的存儲過程:

 

Java的堆是一個運行時數據區,類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等 指令建立,它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負責的,堆的優勢是可以動態地分配內存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,因爲它是在運行時 動態分配內存的,Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數據。但缺點是,由於要在運行時動態分配內存,存取速度較慢。

 

棧的優勢是,存取速度比堆要快,僅次於寄存器,棧數據可以共享。但缺點是,存在棧中的數據大小與生存期必須是確定的,缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類 型的變量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和對象句柄。

 

棧有一個很重要的特殊性,就是存在棧中的數據可以共享。假設我們同時定義:

int a = 3;

int b = 3;

編譯器先處理int a = 3;首先它會在棧中創建一個變量爲a的引用,然後查找棧中是否有3這個值,如果沒找到,就將3存放進來,然後將a指向3。接着處理int b = 3;在創建完b的引用變量後,因爲在棧中已經有3這個值,便將b直接指向3。這樣,就出現了a與b同時均指向3的情況。

 

這時,如果再令a=4;那麼編譯器會重新搜索棧中是否有4值,如果沒有,則將4存放進來,並令a指向4;如果已經有了,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。

 

要注意這種數據的共享與兩個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不同的,因爲這種情況a的修改並不會影響到b, 它是由編譯器完成的,它有利於節省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內部狀態,會影響到另一個對象引用變量。

 

String是一個特殊的包裝類數據。可以用:

String str = newString("abc");

String str = "abc";

兩種的形式來創建,第一種是用new()來新建對象的,它會在存放於堆中。每調用一次就會創建一個新的對象。

而第二種是先在棧中創建一個對String類的對象引用變量str,然後查找棧中有沒有存放"abc",如果沒有,則將"abc"存放進棧,並令str指向”abc”,如果已經有”abc” 則直接令str指向“abc”。

 

比較類裏面的數值是否相等時,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==,下面用例子說明上面的理論。

String str1 = "abc";

String str2 = "abc";

System.out.println(str1==str2);//true

可以看出str1和str2是指向同一個對象的。

 

String str1 =new String("abc");

String str2 =new String("abc");

System.out.println(str1==str2);// false

用new的方式是生成不同的對象。每一次生成一個。

 

 

因此用第一種方式創建多個”abc”字符串,在內存中其實只存在一個對象而已. 這種寫法有利與節省內存空間. 同時它可以在一定程度上提高程序的運行速度,因爲JVM會自動根據棧中數據的實際情況來決定是否有必要創建新對象。而對於String str = new String("abc");的代碼,則一概在堆中創建新對象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要創建新對象,從而加重了程序的負擔。

 

另一方面, 要注意: 我們在使用諸如String str = "abc";的格式定義類時,總是想當然地認爲,創建了String類的對象str。擔心陷阱!對象可能並沒有被創建!而可能只是指向一個先前已經創建的 對象。只有通過new()方法才能保證每次都創建一個新的對象。

由於String類的immutable性質,當String變量需要經常變換其值時,應該考慮使用StringBuffer類,以提高程序效率。

 

 

 

我的理解是:

首先來了解java程序中內存的結構:

堆:存放所用new出來的對象

棧:存放對象的引用(也就是地址),基本數據類型產生的變量

常量池:(這個比較特殊)是用來存放String常量,如“abc”

 

你的例子:

String a = newString("abcdef");

因爲有new,調用了String類的構造,在堆中產生了一個對象,值爲“abcdef”,

然後在棧中聲明一個引用a,把產生的對象的引用賦值給a;

String a = "abcdef";

這是聲明一個字符串常量,首先在池中查找有沒有這個“abcdef”,如果沒有,在池中產生一個“abcdef”,然後把引用賦值給棧中的a

 

你的第二個問題

SomeClass a=new SomeClass();

這個就是在堆中構造一個對象,然後把引用傳給棧中的a

a=new SomeClass();

這個語法是錯誤的,因爲a沒有聲明

new SomeClass();

直接在堆中產生一個對象,但是沒有傳給棧中的一個引用(根據JAVA的垃圾回收機制,長時間不用,JVM會調用System.gc()方法析構掉這個對象)。

總結一下,你的第一種和第三種方法都可以產生一個對象,如果你只想產生一個對象然後只運行一次,可以用第3個,不過因爲沒有引用指向它,以後想使用這個對象而找不到;第一種是常見的方法,產生一個對象,並且聲明棧中的一個引用指向它,以後可以用這個引用隨時使用這個對象。

(其實有些不是絕對的,比如除了用new,反射機制也可以產生對象;而有時對象會放在棧中,這些你不用管)

說的有點囉嗦,大概就是這些。

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