（1）疯狂java:数据与内存的控制____数组初始化__1.1.2 数组一定要初始化吗

          学习过<<疯狂java讲义>>(笔者另一部作品)读者一定还记得:使用java数组之前必须先初始化数组，也就是为数组元素分配内存空间，并指定初始值，实际上，如果真正掌握了java数组在内存中分配机制，那么完全可以换一个方式来初始化数组，或者说，数组无需经过初始化。

      初始记住:java的数组变量是引用类型的变量，它并不是数组对象本身，只要让数组对象指向有效的数组对象，程序即可使用该数组变量。示例如下是。

      程序清单:

      public class ArrayTest3

     {
public static void main(String[] args) 
{
//定义、并初始化nums数组
int[] nums = new int[]{3, 5, 20, 12};
//定义一个prices数组变量
int[] prices;
//让prices数组指向nums所引用的数组
prices = nums;
for (int i = 0 ; i < prices.length ; i++ )
{
System.out.println(prices[i]);
}
//将prices数组的第3个元素赋值为34
prices[2] = 34;
//访问nums数组的第3个元素，将看到输出34.
System.out.println("nums数组的第3个元素的值是：" + nums[2]);
}

   }

    从上面粗体字代码可以看出，程序定义了prices数组之后，并未对prices数组进行初始化。当执行int[] prices之后，程序的内存分配如图1.3所示。

        


         从图1.3可以看出，此时的prices数组变量还未指向任何有效的内存，未指向任何数组对象，此时的程序还不可使用prices数组变量。

         当程序执行prices = nums; 之后，prices变量将指向nums变量所引用的数组，此时prices变量和nums变量引用同一个数组对象，执行这条语句之后，prices变量已经指向有效的内存及一个长度为4的数组对象，因此程序完成可以正常使用prices变量了.

      对于数组变量来说，它不需要进行所谓的初始化，只要让数组变量指向一个有效的数组对象，程序即可正常使用该数组变量。

1.1.3  基本类型数组的初始化

       对于基本类型数组而言，数组元素的值直接存储在对应的数组元素中，因此基本类型的初始化比较简单:程序直接先为数组分配内存空间，再将数组元素的值存入对应内存里。

     下面程序采用静态初始化的方式初始化了一个基本类型的数组对象

       public class PrimitiveArrayTest

{
public static void main(String[] args) 
{
//定义一个int[]类型的数组变量
int[] iArr;
//静态初始化数组，数组长度为4
iArr = new int[]{2 , 5 , -12 , 20};
}

}

      上面代码的执行过程代表了基本类型数组初始化的典型过程，下面将结合示意图详细介绍这段代码的执行过程。

       执行第一行代码int[] iArr;时，仅定义一个数组变量，此时内存中的存储如图1.4所示。

       执行了int[] iArr;代码后，仅在main方法栈中定义了一个iArr数组变量，它是一个引用类型的变量，并未指向任何有效的内存，没有真正指向实际的数组对象，此时还不能使用该数组对象。

        当执行了iArr = new int[]{2，5，-12，20};静态初始化后，系统会根据程序员指定的数组元素来决定数组的长度，此时指定了4个数组元素，系统将创建一个长度为4的数组对象，一旦该数组对象创建成功，该数组的长度将不可改变，程序只能改变数组元素的值。此时内存中的存储如图1.5所示:

   


       静态初始化完成后，iArr数组变量所引用的数组所占用的内存空间被固定下来，程序员只能改变各数组元素内的值，但不能移动该数组所占用的内存空间---既不能扩大该数组对象所占用的内存，也不能缩减该数组对象所占用的内存。

        提示:对于程序运行过程中的变量，可以将它们形容为具体的瓶子---瓶子可以存储水，而变量也用于存储值，也就是数据，对于强类型语言如java，它有一个要求---怎样的瓶子只能将怎样的水，也就是说，指定类型的变量只能存储指定类型的值。

        有些书籍中总是不断地重复：基本类型变量的值存储在栈内存中，其实这句话是完全错误的。例如图1.5中的2、5、-12、20，它们都是基本类型的值，但实际上它们却存储在堆内存中，实际上应该说:所有局部变量都是放在栈内存里面保存的，不管其是基本类型的变量，还是引用类型的变量，都是存储在各自的方法栈区中，但引用类型变量所引用的对象(包括数组、普通java对象)则总是存储中堆内存中。

      对于java语言而言，堆内存中的对象(不管是数组对象，还是普通的java对象)通常不允许直接访问，为了访问堆内存中的对象，通常只能通过引用变量。这也是很容易混淆的地方，例如，iArr本质上只是main栈区的引用变量，但使用iArr.lenght,iArr[2]时，系统将会自动变为访问堆内存中的数组对象

     对于很多java程序员而言，他们最容易混淆的是:引用类型变量何时只是栈内存中的变量本身，何时又变为引用实际的java对象，其实规则很简单:引用变量本质上只是一个指针，只要程序通过引用变量访问属性，或者通过引用变量来调用方法，该引用变量将会由它引用的对象代替。

     示例如下。

     public class PrimitiveArrayTest2
{
public static void main(String[] args) 
{
//定义一个int[]类型的数组变量
int[] iArr = null;

             //只要不访问iArr的属性和方法，程序完全可以使用该数组变量
System.out.println(iArr);
//动态初始化数组，数组长度为5
iArr = new int[5];
//只有当iArr指向有效的数组对象后，下面才可访问iArr的属性
System.out.println(iArr.length);
}
}

     上面程序中2行粗体字代码两次访问iArr变量。对于1行代码而言，虽然此时的iArr数组变量并未引用到有效的数组对象，但程序在1处并不会出现任何问题，因为此时并未通过iArr访问属性或者调用方法，所以系统不会去访问iArr所引用的数组对象，对于2行代码而言，此时程序通过iArr访问length属性，程序将自动变为访问iArr所引用的数组对象，这就要求iArr必须引用一个有效的对象。

         注意:如果读者有一些编程经验，应该经常看到一个runtime异常:nullPointerException(空指针异常)。当通过引用变量来访问实例属性，或者调用非静态方法时，如果该引用变量还未引用一个有效的对象，程序就会引发nullPointerException运行时异常.

1.1.4  引用类型数组的初始化

     引用类型数组的数组元素依然是引用类型的，因此数组元素里存储的还是引用，它指向另一块内存，这块内存时存储了该引用变量所引用的对象(包括数组和java对象)

      为了说明引用类型数组的运行过程，下面程序先定义一个Person类，然后定义一个Person[]数组，并动态初始化了该Person[]数组，再显示为数组的不同数组元素指定值，该程序代码如下。

     class Person
{
//年龄
public int age;
//身高
public double height;
//定义一个info方法
public void info()
{
System.out.println("我的年龄是：" + age + "，我的身高是：" + height);
}

}

public class ReferenceArrayTest

{
public static void main(String[] args) 
{
//定义一个students数组变量，其类型是Person[]
Person[] students;
//执行动态初始化
students = new Person[2];
System.out.println("students所引用的数组的长度是：" + students.length);
//创建一个Person实例，并将这个Person实例赋给zhang变量
Person zhang = new Person();
//为zhang所引用的Person对象的属性赋值
zhang.age = 15;
zhang.height = 158;
//创建一个Person实例，并将这个Person实例赋给lee变量
Person lee = new Person();
//为lee所引用的Person对象的属性赋值
lee.age = 16;
lee.height = 161;
//将zhang变量的值赋给第一个数组元素
students[0] = zhang;
//将lee变量的值赋给第二个数组元素
students[1] = lee;
//下面两行代码的结果完全一样，因为lee和students[1]指向的是同一个Person实例。
lee.info();
students[1].info();
}

}

      上面代码的执行过程代表了引用类型数组的初始化的典型过程，下面将结合示意图详细介绍这段代码的执行过程。

      执行Person[] students; 代码时，这行代码仅仅在栈内存中定义了一个引用变量，也就是一个指针，这个指针并未指向任何有效的内存区，此时内存中的存储如图1-6所示:

       


      在图1.6中的栈内存中定义了一个students变量，它仅仅是一个空引用，并未指向任何有效的内存，直到执行初始化，本程序对students数组执行动态初始化，动态初始化由系统为数组元素分配默认的初始值null，即每个数组元素的值都是null，执行动态初始化后的存储如图1.7所示。