Java中的int[large][small]和int[small][large]有低级的区别吗？

Question

这个问题可能需要一些编译器知识才能回答。我目前正在做一个项目，我将创建一个数组，它可以是

int[2][veryLargeNumber]

或

int [veryLargeNumber][2]

这在逻辑上没有区别，但我认为内存中的形式（因此大小）可能不同（也许问题应该是，编译器是否足够聪明以重新排列数组以适应它们）？

Answer 1

Java 实际上只实现了一维数组。它有 multi-dimensional 类型，但是二维数组实际上是作为数组的数组实现的。每个数组有大约 16 个字节的开销。您最好使用 int[2][x] 来最大程度地减少开销。

您可以使用辅助方法完全避免此问题。

final int[] array = new int[2 * veryLargeNumber];

public int get(int x, int y) {
    return array[idx(x, y)];
}

public void set(int x, int y, int val) {
    array[idx(x, y)] = val;
}

private int idx(int x, int y) {
    return x * 2 + y; // or x * veryLargeNumber + y;
}

为了给自己提供这个，每个 object 散列一个唯一的，生成的 hashCode 存储在它的 Object header.

从http://ideone.com/oGbDJ0可以看出，每个嵌套数组本身就是一个object。

int[][] array = new int[20][2];
for (int[] arr : array) {
    System.out.println(arr);
}

打印 int[] 的内部表示，即 [I 后跟 @ 后跟存储在 header 中的 hashCode()。这并不像某些人认为的那样 object 的地址。地址不能用作 hashCode，因为 object 可以随时被 GC 移动（除非你有一个从不移动 objects 的 JVM）

[I@106d69c
[I@52e922
[I@25154f
[I@10dea4e
[I@647e05
[I@1909752
[I@1f96302
[I@14eac69
[I@a57993
[I@1b84c92
[I@1c7c054
[I@12204a1
[I@a298b7
[I@14991ad
[I@d93b30
[I@16d3586
[I@154617c
[I@a14482
[I@140e19d
[I@17327b6

如果你用 -XX:-UseTLAB 关闭 TLAB，你可以看到使用了多少内存 https://github.com/peter-lawrey/Performance-Examples/blob/master/src/main/java/vanilla/java/memory/ArrayAllocationMain.java

public static void main(String[] args) {

    long used1 = memoryUsed();
    int[][] array = new int[200][2];

    long used2 = memoryUsed();
    int[][] array2 = new int[2][200];

    long used3 = memoryUsed();
    if (used1 == used2) {
        System.err.println("You need to turn off the TLAB with -XX:-UseTLAB");
    } else {
        System.out.printf("Space used by int[200][2] is " + (used2 - used1) + " bytes%n");
        System.out.printf("Space used by int[2][200] is " + (used3 - used2) + " bytes%n");
    }
}

public static long memoryUsed() {
    Runtime rt = Runtime.getRuntime();
    return rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
}

打印

Space used by int[200][2] is 5720 bytes
Space used by int[2][200] is 1656 bytes

Answer 2

有趣的问题，我运行一个简单的程序

int N = 100000000;
long start = System.currentTimeMillis();
int[][] a = new int[2][N];
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start + " ms");

这导致 160 ms。然后我运行另一个变体

int N = 100000000;
long start = System.currentTimeMillis();
int[][] a = new int[N][2];
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start + " ms");

这导致 30897 ms。所以确实第一个选项似乎好很多。

Answer 3

 int[2][veryLargeNumber]

创建两个包含项目数量的数组
而

 int[veryLargeNumber][2]

创建非常大量的包含两个项目的数组。

注意：数组创建有开销。所以更喜欢第一个

Answer 4

简而言之，int[2][veryLargeNumber] 是更好的方法。

Peter (int[] array = new int[2 * veryLargeNumber];) 建议的更好，或者如果内存是你的问题，那么你可以使用长整型而不是整数 (long[] array = new long[veryLargeNumber];) 和按位运算符，或者更好, 尽可能使用缓存。

小心！大多数 JDK/JRE 发行版（Sun 和 Oracle 的）中的表示 [I@106d69c 由 System.identityHashCode() 给出，并且保证每个对象都是唯一的。所以你不能依赖 System.out.println(array); 来检查数组对象的唯一性。

Java中的int[large][small]和int[small][large]有低级的区别吗？

Is there a low-level difference between int[large][small] or int[small][large] in Java?

java

memory

arrays

jvm

multidimensional-array