二维数组及其内存图解

二维数组

在一维数组的介绍当中曾说，数组中可以储存任何同类型的元素，那么这个元素是不是可以也是数组呢？答案是可以，即在数组之中储存数组元素。这种情况就是多维数组，当一个数组中的元素是数组时叫做二维数组，当这个数组中的数组元素的元素仍然是数组时叫做三位数组，依次类推可以得到n维数组。不过通常的使用中一般只用到二位数组。

二维数组的定义与一位数组的定义相似，可以通过语句：

1、数据类型 [ ] [ ] 数组名称 = new [一维数组的长度] [ ];

2、数据类型数组名称 [ ] [ ] = new [一维数组的长度] [ ];

3、数据类型 [ ] [ ] = new 数据类型 [ ] [ ]{数组1，数组2，数组3，……}；

4、数据类型 [ ] [ ] ={ 数组1，数组2，数组3，……}；

四个语句来定义，同样在这四个数组中，第2个语句是第一个语句的变体，第3个语句和第4个语句当中需要注意输入的是数组元素即可，并且这里要注意的是，在第1个语句和第2个语句中“一维数组的长度”是必不可少的，但是第二个[ ]中是不能添加长度的。

对于二位数组的访问，可以访问其中的某一个数组，也可访问到具体单个元素，比如在二维数组中arr[0]表示的是一个数组，当进行输出打印时，结果是一个一维数组，而arr[0][0]表示的是在二维数组中的第一行的第一个元素。掌握了这个访问规则，就可以对二维数组中的元素进行遍历，可以直接进行遍历，也可以采用嵌套循环来遍历。比如下面的这个程序所示：

package cn.luoyusanshu.array;
import java.util.Arrays;
public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        //第1个语句创建二维数组
        int[][] arr01 = new int[3][];
        arr01[0] =new int[] {1,5,6};
        arr01[1] = new int[] {1,5,8,7};
        arr01[2] = new int[] {4,9,66};

        //第2个语句创建二位数组
        int arr02[][]=new int[3][];
        arr02[0] = new int[]{1,6,8,9};
        arr02[1] = new int[]{8,69,8,9};
        arr02[2] = new int[]{5,6,8,79};

        //第3个语句创建二维数组
        int[][] arr03 = new int[][]{{1,2,9},arr02[1],arr02[2]};

        //第4个语句创建二维数组
        int[][] arr04 = {{0,2,5},{3,6,9,6},{4,8,11,22}};

        //访问二维数组中的元素
        System.out.println("二维数组arr0的第一个数组元素为："+Arrays.toString(arr01[0]));
        System.out.println("二维数组arr01的第一个元素为："+arr01[0][0]);
        System.out.println("二维数组arr01的长度为："+arr01.length);
        System.out.println("二维数组arr01的第一个数组元素的长度为："+arr01[0].length);

    }


}

数组的内存图解

在java中将内存分为栈、堆、方法区三大块，其中方法区用来储存可运行的class文件，包括方法、静态成员、常量等；栈是方法运行时的内存，也就说在运行方法时才会调用此处内存，在栈中开辟空间时是连续开辟的，和电影胶带有些相似，因此运行时开辟的空间叫这个方法在栈中对应的栈帧。栈的特点是“先进后出”，比如main方法是最先开辟栈帧的方法，但是它却是最后一个退出栈空间的方法。推内存够用于储存对象以及数组。数组在推内存中被储存时用来接收数组的变量（如arr）接收的是数组所在内存的地址值，而不是数组中元素的实际值，因此数组是引类型，如果要对一个数组进行初始化，要用null关键字进行赋值。

接下来用一个程序来分析二维数组在内存中的储存进行分析，用以加深对数组也是对象的理解。

package cn.luoyusanshu.array;

public class Test08 {
    public static void main(String[] args) {
       int[][] arr = new int[3][];
       arr[0]=new int[2];
       arr[1]=new int[3];
       arr[2]=new int[2];
    }
}

在这个程序的内存分析中只用到了栈内存和堆内存两块，程序开始时，从main方法开始运行，创建数组之前先在main方法的栈帧中创建了一个变量，由于未进行赋值，它的值为默认值，因为创建的是数组，所以它的默认值为null。随后遇到关键字new，于是想堆内存申请开辟空间，假设这个空间的地址为0x0011，这时会按照创建的数组大小在推内存中开辟相应的空间，并将空间的地址传给arr变量。但由于创建数组时并未进行赋值操作，为默认初始化，所以数组元素的值为默认值，又因为二维数组中的元素为数组类型，因此此时的默认值为null。

接下来对数组中的元素进行赋值操作，在下面的三行代码都采用了new关键字，因此会向推内存申请开辟三个空间，与这三个空间对应的地址分别为 0x0021、0x0031、0x0022。由于创建的为int类型的数组对象，并且未进行赋值操作，因此元素的值为默认值0。同时开辟的这三个空间的地址会返回给对应的一位数组对应的元素，如下图所示。