Java數組的聲明與創建

今天在刷Java題的時候，寫慣了C++發現忘記了Java數組的操作，遂把以前寫的文章發出來溫習一下。

首先，數組有幾種創建方式？

Java程序中的數組必須先進行初始化才可以使用，所謂初始化,就是為數組對象的元素分配內存空間,並為每個數組元素指定初始值，而在Java中，數組是靜態的，數組一旦初始化，長度便已經確定，不能再隨意更改。

聲明數組變量

首先必須聲明數組變量，才能在程序中使用數組。下面是聲明數組變量的語法：

dataType[] arrayRefVar;   // 首選的方法
 
或
 
dataType arrayRefVar[];  // 效果相同，但不是首選方法 c++沿用

但是以上只是聲明了數組，並不能直接使用，因為沒有為其分配內存空間，此時必須初始化。

例如以下代碼在Java8中就會報錯

public class test{
	public static void main(String[] arg) {	
 		int[] a;
		a[0]= 1;
		System.out.println(a[0]);
	}
}
// 系統將報錯 局部變量 a 可能尚未初始化
// 進一步加入我個人的理解，聲明的數組沒有確定大小，沒有辦法分配內存空間，所有必須初始化
// 但是以下代碼在Java中是禁止的
public class test{
	public static void main(String[] arg) {	
 		int[10] a;
		a[0]= 1;
		System.out.println(a[0]);
	}
}
// 系統將報錯 標記“10”上有語法錯誤，刪除此標記
// 不能像c++這樣初始化數組

所以，我們擁有兩種初始化數組的方式

1. 靜態初始化：由程序猿自己確定每個數組元素的初始值，而數組的長度則由系統自己決定，例如：

int[] a = {1,2,3,4,5};
System.out.println(a.length);
// 第二行代碼可以看出，數組擁有類的性質，可以用dot訪問其變量
// 第一行代碼靜態初始化了數組整型數組a，賦予其固定的長度，系統可以為其分配空間

2. 動態初始化：初始化時由程序猿確定數組的長度，而沒一個數組元素的值，則由系統來分配初始值，例如：

int[] b=new int[5];
System.out.println(b[0]);
// 很明顯，數組就是類

數組一定要初始化嗎？所謂的對數組初始化究竟是對什么初始化？是數組變量本身嗎？

答案看上去肯定是一定要，但是我在實踐中發現卻是不一定需要，要想搞清楚這個問題，我們需要理解數組變量和數組對象的區別。而在認識他們之前需要先了解Java的數據類型。Java的數據類型分為兩種，基本數據類型和引用數據類型。

基本數據類型有八種：byte，short，int，long，float，double，boolean，char。只需要知道基本數據類型變量包含一個值，這個值的類型與變量相對應。

引用數據類型：引用型變量的值與基本類型變量不同，變量值是指向內存空間的引用（地址）。所指向的內存中保存着變量所表示的一個值或一組值。這和C++中的指針很相似，事實上Java語言中的引用實際上就是指針，是指向一個對象的內存地址。Java所說的不支持指針只是不支持指針的計算，但是指針類型被保留了下來，並稱為引用類型。聲明引用數據類型后，不可以直接使用，還需要實例化在堆內存中開辟內存空間。

數組變量是一個引用類型的變量，數組變量是指向堆內存當中的數組對象，並不是數組本身。當改變一個數組變量所引用的數組，就可以造成數組長度可變的假象。實際上數組對象本身的長度本沒有變化，只是數組變量指向了一個新的數組對象。

所以對於數組變量來說，他並不需要初始化，我們常說的初始化其實是初始化數組對象而非數組變量，有時候我們不進行初始化，而讓數組變量指向一個有效的數組對象，數組也可以使用，例如：

int[] a = {0,1,2,3,4};
int[] b;	
b = a;	
System.out.println(b[1]);
// 輸出結果為 1
b[1] = 99;	
System.out.println(a[1]);
// 輸出結果為 99

我自己的理解是，Java的數組就是一個對象。初始化數組的最好辦法就是new一個。

• 數組的增強循環（也可用於其他集合）

  Java增強循環語句如下：

  for(聲明語句:表達式){
    // 代碼
  }
  // 冒號可以理解為"in"
  

  聲明語句：聲明新的局部變量，該變量的類型必須和數組元素的類型匹配。其作用域限定在循環語句塊，其值與此時數組元素的值相等（而不是數組的下標！！）。

  表達式： 表達式是要訪問的數組名，或者是返回值為數組的方法。

  實例

  public class Test {
     public static void main(String args[]){
        int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
   
        for(int x : numbers ){
           System.out.print( x );
           System.out.print(",");
        }
        System.out.print("\n");
        String [] names ={"James", "Larry", "Tom", "Lacy"};
        for( String name : names ) {
           System.out.print( name );
           System.out.print(",");
        }
     }
  }
  

  輸出結果

  10,20,30,40,50,
  James,Larry,Tom,Lacy,
  

  我們回頭理解其執行順序：

  1. 創建名為x的integer變量
  2. 將numbers的第一個元素賦值給x
  3. 執行大括號內的代碼
  4. 賦值給下一個元素x
  5. 重復執行至所有的元素都被運行

Java的變量類型

• Java中有三種變量類型
  • 類變量：獨立於方法之外的變量，用static修飾
  • 實例變量：獨立於方法之外的變量，不過沒有static修飾
    • 類的每個對象特定的變量也是實例對象（顧名思義）
  • 局部變量：類的方法中的變量

public class variable{
    static int a = 0; // 類變量
    
    String str = "Java is easy to learn."; // 實例變量 實例變量聲明在類內而不是方法中
    
    public void method{
        int b = 1; // 局部變量 局部變量是聲明在方法中的
        // 局部變量在使用前必須初始化
        int x; 
        int z = x + 1; // 這就是錯誤的代碼，無法編譯
    }
}

聲明與初始化變量類型

• 實例變量永遠會有默認值。如果沒有明確的賦值給實例變量，或者沒有調用setter，實例變量仍有默認值。
  • integers 0
  • floating points 0.0
  • Booleans false
  • references null
• 局部變量沒有默認值