Java原始类型变量存储

Posted 2023-02-19

【中文标题】Java原始类型变量存储

【英文标题】：Java primitive type variable storage

【发布时间】：2021-08-01 06:13:54

【问题描述】：

我了解对象变量存储引用（内存地址）和原始变量类型存储值，但原始变量是否仍然需要内存地址来定位值？因此，原始类型变量是否实际上将 ref（mem addr）存储到值？

ie int num = 10; //num是10在内存中的位置？

【问题讨论】：

任何变量都必须在内存中有一个位置来存储它的值，是的。

有关更多信息，您可能想了解 java 如何使用堆栈和堆：journaldev.com/4098/java-heap-space-vs-stack-memory

【参考方案1】：

ie int num = 10; //num is the location of the 10 in memory?

实际上，它在堆栈中。

至少，局部变量和参数是。所以，在：

public void foo() 
   int x = 10;
   System.out.println(x);
   int y = 20;
   System.out.println(y);

会发生什么（编译上面的代码，然后运行javap -c 来检查字节码并继续），javac 会将它编译成如下所示的字节码：

STARTMETHOD foo SLOTS=1
LOADC 0, 10 # load constant value '10' into the first slot (slot 0)
PUSH # Push this on the stack.
INVOKESTATIC java/lang/System println(int)
LOADC 0, 20 # load constant value '20' into... the first slot!
PUSH
INVOKESTATIC java/lang/System println(int)

注意：这过于简单化了； System.out.println 实际上是一个GETFIELD，然后是一个接口调用结果，以及更多这样的简化。但是与栈和槽相关的位代表了它是如何工作的。

你在这里看到了一些有趣的东西。值得注意的是，局部变量与内存位置不是一对一的匹配。 Javac 意识到当你创建 y 时你从不使用 x，所以它只是重复使用同一个 slot。

那个“插槽”的东西被声明在堆栈上。堆栈是内存，但它不断被重用。堆栈是一小块内存（想想 1MB 左右），每次调用一个方法时，你来自哪里，它拥有的所有状态（本地变量等）都存在那里，所有新状态（新方法的本地变量，例如这些插槽）被放在“顶部”。然后当你从一个方法返回时，那个“指向栈顶的指针”正好回到它原来的位置，所以你调用的下一个方法会立即覆盖这些东西。

那么，num 是“内存地址”吗？不是真的，因为地址实际上是“0”（第一个插槽）。这不会转化为“我们堆栈上的第 0 个项目”。它转换为“进入此方法时的堆栈顶部”，将其称为“内存位置”有点牵强。

在任何情况下，这个变量都不存在于堆上根本 - 堆栈与堆是分开的。

对于字段，情况有所不同。给定：

class Foo 
   int num = 10;
   Object o = new Object();

这是完全不同的。 Foo 的实例由一堆堆上的内存表示。具体来说，一些字节来注册这是一个 Foo 实例，然后是一些字节来存储“10”（字面意思是，0x00 00 00 10 显示在内存中，可能是 0x10 00 00 00，具体取决于事物的字节序 - 如果你 coredump 进程内存空间），然后是一些字节来存储一个 'ref' 到那个对象 o。

对该字段的引用永远不会存储为内存地址。它存储为此 Foo 实例的“引用”，VM 将“获取num 字段的值”翻译为“相对于实例所在位置的第 10 个偏移量”。

如果您想将其称为内存地址，请成为我的客人。但是这样规定有什么意义呢？

'ref' 就像一个指针，除了它通常不是直接的内存地址，而是 JVM 可以用来确定内存地址的某个数字。通常对象在 8 字节边界上对齐，因此在某些 VM 上，这实际上存储了目标内存地址的 8 分之一，或者它是相对于某物的内存地址，或者它只是稍后查找的键。这取决于 VM 和 GC 实现，了解这些东西的理由为零，你无法从 java 代码中观察到任何这些。

【讨论】：

当我写下我的问题时，我突然意识到原语必须存储在堆栈上（而对象存储在堆上）。如果原语在堆栈上，那么它是如何工作的？ int a = 5;诠释 b = 10; System.out.println(a); b 将位于堆栈的顶部，因此要访问 a，Java 是否将 a 洗牌到堆栈的顶部以访问它？

java 是按值传递的。 a 被解析，它解析为的 value 被压入堆栈。副本，有效。没有洗牌 - 复制完成。它与System.out.println(a + b) 没有什么不同。如果你觉得这些东西有趣，就开始运行javap，而不是问 SO 问题（它对你作为 Java 程序员的技能的影响为零，所以如果这是你的目标，那就找点别的东西去痴迷吧。但如果你觉得这些东西很有趣，对你有好处！javap -c（即查看字节码）是了解更多信息的下一步。

@chappie – 变量都在堆栈中。基元和对象引用都是一样的，只要它们不是对象的一部分（尽管它们通常被称为 attributes 或 properties 而不是 variables)。更准确地说，这些变量的值在堆栈上，这些值是……原语或引用！

还有一个问题。每个对象（在堆上）的内存是否像数组一样连续？即汽车类有品牌、型号、价格。品牌、型号和价格是连续内存吗？

是的，单个对象的所有字段数据都是连续的，但是请记住，存储来表示对象的东西只是一个指针。他们指向的实际对象不必是连续的。

【参考方案2】：

退后一步……

对象变量存储对对象（的“地址”）的引用。如您所料，这样的对象地址是一个（数字）值。

如果原语的变量是该值的地址，那么对象和原语之间会有什么区别（以及为什么 Java 需要 Integer 类，而它已经有了 ìnt？）

所以，不，原始变量直接保存原始变量的值。

当然，这个值有一个地址，只是这个地址不能被 Java 代码访问。

【讨论】：

"...对象和原语有什么区别" 这就是为什么我问这个问题 b/c 想到了同样的问题。