Java数组存储超过上限

Question

我的印象是，存储和访问超出为数组指定的上限的数据将导致异常，但我在编写解决方案时偶然发现了一个场景，其中数组存储的元素多于上限。

public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[1][5];
        String values = "1 2 3 4 5 6";
        arr[0] = Arrays.asList(values.split(" ")).stream().mapToInt(Integer::parseInt).toArray();
        for (int i : arr[0]) {
            System.out.println(i);
        }
    }

上面的程序在单独的行中输出1 2 3 4 5 6，而显然我已将上限指定为5。有人可以解释这个奇怪的现象吗？

Answer 1

Can someone explain this weird phenomenon?

这里是:

    int[][] arr = new int[1][5];

声明一个 int[][] 并将其初始化为一个由一个长度为 1 的顶级 int[][] 和一个第二层组成的结构int[] 长度为5的子数组，前者的第一个单元格引用后者。

然后:

    arr[0] = Arrays.asList(values.split(" "))
                   .stream()
                   .mapToInt(Integer::parseInt)
                   .toArray();

正在创建一个长度为6的int[]并将其分配给arr[0]。这替换了在早期初始化中创建的长度为 5 的 int[] 子数组。

直观的行为是，arr 的“形状”从 int[1][5] 更改为 int[1][6] 当你完成该作业时。

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您随后评论道:

"Ohh basically then it treats as an array initialization rather than an assignment then."

严格来说，不。如果您将 arr[0] = ... 视为数组初始化，就会变得困惑。它实际上是将新创建的 int[] 类型数组分配给现有“int[] 数组”的单元格。

这听起来可能是一个微妙的区别，但它触及了问题的核心。如果您深入阅读 JLS 和 JVM 规范，您将发现 Java 数组类型和对象基本上是一维的。因此，int[][] 是“array of int[]”的语法简写¹，而 arr[i][ j] 是 (arr[i])[j] 的简写。

因此，当我们在示例中执行 arr[0] = ... 时，我们并没有初始化某些内容。相反，我们正在更改之前初始化的数据结构。至少，这是 Java 语言的观点。

从发生这种情况的类的角度来看，这可能会使某些内容进入类语义所需的初始状态。因此，从这个角度来看，将其称为“初始化”是合理的。

<小时/>

^{1 - 这种简写在语言中是如此根深蒂固，以至于没有任何其他方法可以使用 Java 语法编写类型“int[] 的数组”。数组类型的语法来自 C 通过 C++，但数组的特定 Java 语义并非如此。}