java 数组复制:System.arrayCopy 深入解析

先看ArrayList源码中数组复制的代码:

其实ArrayList 就是一个数组的形式存放数据的。没有高深的地方。

他的性能在于他的索引能力,正因为他是数组形式,所以索引元素的时候他表现得非常的快速成,试想一下,只要知道这个元素的索引,E[2] 你看对像就出来了。

这就是ArrayList 最突出的地方。

让我们来看下ArrayList 内部数组是如何自我Copy的。

要想深入的了解他就必需要看他的API,add 方法与remove 方式。

看完后你就会对它有一个深刻的理解了,如下原码:

Add 方法

public void add(int index, E element) {

  if (index > size || index < 0)

       throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: "+index+", Size: "+size);

  ensureCapacity(size+1); // Increments modCount!!

  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);

  elementData[index] = element;

  size++;

}

remove 方法

public E remove(int index) {

  RangeCheck(index);

  modCount++;

  E oldValue = elementData[index];

  int numMoved = size - index - 1;

  if (numMoved > 0)

      System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);

  elementData[--size] = null; // Let gc do its work

  return oldValue;

}

上述两个方法足以让你认识他们了。

他的主要执行过程就在于数组对像的自我复制。

System.arrayCopy这个方法是System类中的一个JNI方式实现类。

(JNI,Java Native Interface 故名思意,就是java语言调其它语言的一个接口)

这个JNI的底层在不同的平台上不一样。

打个比方windows 其实java的JNI就是调了dll。

Unix 其实就是调了.so 共享库。

做过C++的一定明白。

这个暂且放一下,让我们来关注一下arrayCopy 如何复制数组元素的。

如果有人对java 的JNI接口有兴趣朋友,不防去Sun网站下它的源码。嘎嘎。C代码还是有点深度的。

SCSL 源码就能看到,地址:

https://cds.sun.com/is-bin/INTERSHOP.enfinity/WFS/CDS-CDS_Developer-Site/en_US/-/USD/ViewFilteredProducts-SingleVariationTypeFilter

(说明:要注册一个SUN的账号.才可以下载)

在JAVA里面,可以用复制语句"A=B"给基本类型的数据传递值,但是如果A,B是两个同类型的数组,复制就相当于将一个数组变量的引用传递给另一个数组;

如果一个数组发生改变,那么引用同一数组的变量也要发生改变。

以下是归纳的JAVA中复制数组的方法:

1.使用FOR循环,将数组的每个元素复制或者复制指定元素,不过效率差一点

2.使用clone方法,得到数组的值,而不是引用,不能复制指定元素,灵活性差一点

3.使用System.arraycopy(src, srcPos, dest, destPos, length)方法,推荐使用

举例:

1.使用FOR循环

int[] src={1,3,5,6,7,8};

int[] dest = new int[6];

for(int i=0;i<6;i++) dest[i] = src[i];



2.使用clone

int[] src={1,3,5,6,7,8};

int[] dest;

dest=(int[]) src.clone();//使用clone创建

副本,注意clone要使用强制转换



3.使用System.arraycopy

int[] src={1,3,5,6,7,8};

int[] dest = new int[6];

System.arraycopy(src, 0, dest, 0, 6);

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System提供了一个静态方法arraycopy(),我们可以使用它来实现数组之间的复制。

其函数原型是:

  public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

src:源数组;

srcPos:源数组要复制的起始位置;

dest:目的数组;

destPos:目的数组放置的起始位置;

length:复制的长度。

注意:src and dest都必须是同类型或者可以进行转换类型的数组。

有趣的是这个函数可以实现自己到自己复制,

比如:

int[] fun ={0,1,2,3,4,5,6};

System.arraycopy(fun,0,fun,3,3);

则结果为:{0,1,2,0,1,2,6};



JAVA提高教程-System.arraycopy方法的使用

import java.util.Arrays; 

 

public class LessionSystemArraycopy { 

  public static void main(String[] args) { 

    // 此方位为native方法。 

    // public static native void arraycopy( 

    // Object src, int srcPos, Object dest, 

    // int destPos, int length); 

    // 初始化 

    int[] ids = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 

    System.out.println(Arrays.toString(ids)); // [1, 2, 3, 4, 5] 

    // 测试自我复制 

    // 把从索引0开始的2个数字复制到索引为3的位置上 

    System.arraycopy(ids, 0, ids, 3, 2); 

    System.out.println(Arrays.toString(ids)); // [1, 2, 3, 1, 2] 

    // 测试复制到别的数组上 

    // 将数据的索引1开始的3个数据复制到目标的索引为0的位置上 

    int[] ids2 = new int[6]; 

    System.arraycopy(ids, 1, ids2, 0, 3); 

    System.out.println(Arrays.toString(ids2)); // [2, 3, 1, 0, 0, 0] 

    // 此功能要求 

    // 源的起始位置+长度不能超过末尾 

    // 目标起始位置+长度不能超过末尾 

    // 且所有的参数不能为负数 

    try { 

      System.arraycopy(ids, 0, ids2, 0, ids.length + 1); 

    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { 

      // 发生越界异常,数据不会改变 

      System.out.println("拷贝发生异常:数据越界。"); 

    } 

    System.out.println(Arrays.toString(ids2)); // [2, 3, 1, 0, 0, 0] 

    // 如果是类型转换问题 

    Object[] o1 = { 1, 2, 3, 4.5, 6.7 }; 

    Integer[] o2 = new Integer[5]; 

    System.out.println(Arrays.toString(o2)); // [null, null, null, null, null] 

    try { 

      System.arraycopy(o1, 0, o2, 0, o1.length); 

    } catch (ArrayStoreException ex) { 

      // 发生存储转换,部分成功的数据会被复制过去 

      System.out.println("拷贝发生异常:数据转换错误,无法存储。"); 

    } 

    // 从结果看,前面3个可以复制的数据已经被存储了。剩下的则没有 

    System.out.println(Arrays.toString(o2)); // [1, 2, 3, null, null] 

  } 

}

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