在Java中是动态或静态分配的可变内存空间？

Question

如果我们运行这行代码

long num = 5;

这个变量有64位空间吗？或者尺寸是由放在一边的值决定的？逻辑上它应该是64位，因为原始数据类型是可变的。但我的结论是真的吗？

此外，如果我们有一个不可变对象，如字符串

String str = "Hello World";

默认情况下，为此String提供最大内存似乎是反直觉的。如果您要设置一个字符串然后更改它，您只需将指针更改为第二个字符串的内存地址，即新创建的字符串。

有人可以回答这个问题或指出我正确的方向吗？

Answer 1

long是一个64-bit原始值，无论您保留在哪个实际值内。

String是一个包装char[]的类。内部数组具有不同的大小，具体取决于内部的字符数。 16-bits¹char。

¹它比这复杂一点，但一般来说每个字符都是16位。

Answer 2

来自JLS §4.2和§4.2.1：

  

整数类型是byte，short，int和long，其值分别是8位，16位，32位和64位二进制补码整数，以及char，其值为16-表示UTF-16代码单元的无符号整数（§3.1）。

     

浮点类型是float，其值包括32位IEEE 754浮点数和double，其值包括64位IEEE 754浮点数。

显然，这些基元能够具有最小值和最大值，它们需要由固定数量的内存表示，因此它不能变化。

关于String，每个对象都有一个char[]（直到JDK 9），它有一个固定的长度。

Answer 3

有不同类型的变量，因此，没有一个答案。

堆变量，也称为字段，通常具有与数据类型匹配的大小，有时甚至更多，具体取决于对齐注意事项，但始终足以保存数据的任何有效值类型。正如您已经提到的那样，引用类型指向堆内存中的对象并为其分配另一个引用只是更改地址，因此引用类型的变量具有可以存储的固定大小堆内存地址¹，与引用对象的大小无关。由于String实例是不可变的，因此重新分配是更改String变量的唯一方法。

对于局部变量，图片是不同的。在这里，处理速度比减少内存消耗更重要。因此，数据类型boolean，byte，short，char和int均统一视为int，您已经注意到了在源代码级别上，因为对这些数据类型（boolean除外）所做的所有算术都会产生int。这种转换已经在编译时发生。在运行时优化代码时，JVM可以重新建立较小的存储类型，但这不是通常的方向。局部变量更可能映射到CPU寄存器，根本没有任何存储。或者，如果将寄存器计为存储器，则它们至少为32位宽，而在当今大多数系统中为64位。

要继续使用long num = 5;示例，像HotSpot这样的JVM使用Static single assignment form之类的优化，这样可以处理num的后续读取，就像它们使用常量5一样因此，由于其实际价值，他们可以像int那样对待它，但通常，效果是用可预测的结果取代计算，这样就不需要存储值了。

¹堆不必像理论上可寻址的内存一样大，因此只要堆较小，具有 CompressedOOPs 的JVM在64位体系结构上仅使用32位进行对象引用比 alignment ×2³²，即32GiB与默认对齐。