数组是原始类型还是对象（或完全不同的东西）？

Question

这个问题基本上是自我解释的。我没有找到数组的API（除了这个Arrays，但这只是定义了一堆静态帮助函数来处理实际的数组）。如果没有相应的类，这似乎表明数组不能是一个Object。

然而，数组具有像length这样的公共字段以及可以调用的方法，如.equals()和.clone()似乎（非常强烈地）暗示了相反的结论。

原始数组的奇怪展示和行为的解释是什么？

需要注意的是，我刚才尝试在数组的.clone()方法上使用Eclipse的“打开实现”功能，希望能够查看该方法的定义方式和位置（因为它说明int[]从Object覆盖了它），但这实际上导致我的整个Eclipse崩溃了...

- asteri

Answer 1

每种数组类型都有一个对应的类，所以int[]有一个类，Foo[]也有一个类。这些类由JVM创建。您可以通过int[].class、Foo[].class访问它们。这些类的直接父类是Object.class

public static void main(String[] args)
{
    test(int[].class);
    test(String[].class);
}

static void test(Class clazz)
{
    System.out.println(clazz.getName());
    System.out.println(clazz.getSuperclass());
    for(Class face : clazz.getInterfaces())
        System.out.println(face);
}

还有一个编译时的子类型规则，如果 A 是 B 的子类型，那么 A[] 是 B[] 的子类型。

- irreputable

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非常好的答案！我现在明白为什么找不到任何API或其他东西。这非常有趣，JVM会在运行时自己创建这些类。最后一个问题：如果数组像任何其他对象一样是类的成员，那么初始化是如何工作的？如果你所说的是准确的，[]只是类名的一部分，为什么它们不使用构造函数声明，即new int vs new int[2]？ - asteri

最有可能的是在JVM中有特殊的代码来处理数组初始化，这与标准对象实例化有很大不同。 - Matt

不必影响语法选择。 - irreputable

请注意，编译时子类型规则会破坏类型安全。 - adam.r

你没有回答数组是否是一个对象。 - Arun Raaj

Answer 2

Java语言规范可以给你一个概念：

数组类型的直接父类是Object。

每个数组类型都实现了接口Cloneable和java.io.Serializable。

此外：

对象是一个类实例或者一个数组。

因此，数组不是实例，所以您不需要使用构造函数来创建它们。相反，您可以使用数组创建表达式来创建它们。

- Baz

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也许我想太多了...但是如果一个东西既不是类也不是类的成员，它怎么能扩展“Object”呢？ - asteri

@Jeff 我无法真正回答这个问题。也许这里可以帮助你。此外，这里还有一个有趣的答案链接。 - Baz

@irreputable 您的意思是 int[].class 吗？ - csguy

Answer 3

请看下面的代码。它可以编译：

    int[] arr = new int[2];
    System.out.println(arr.toString());

根据JLS 第4.3节，Java 语言中有四种引用类型：类类型（§8）、接口类型（§9）、类型变量（§4.4）和数组类型（§10）。

而根据第10节的描述，在Java编程语言中，数组是对象（§4.3.1），动态创建的，并且可以被赋值给Object类型的变量（§4.3.2）。所有Object类的方法都可以在数组上调用。

因此，根据第一条引用，Array其实不是一个类，而是另一种类型。但本质上，数组是对象，虽然不属于某个特定的Class，而是属于Array类型。所以它们并不是某个类的实例，而是定义为以这种方式创建的对象。

- Rohit Jain

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我知道。我以前用过数组。当意识到数组的行为与实际的常规对象有多么不同时，这个问题突然浮现在脑海中。例如，在您的“new”声明中，您不使用new int [2]()……因为它不是真正的构造函数。为什么？API在哪里？解释是什么？它并不像你所说的那么简单。 - asteri

我更愿意知道如果有人不喜欢我的回答，这样我就可以改进它，而不仅仅是看到它的负评。 - Rohit Jain

Answer 4

简而言之，是的，[] 是 Object 的一种类型。据我所知，它直接继承自 Object。它具有所有 Object 方法，如 toString()、hashCode() 等，以及一个特殊的暴露变量 length。java.util.Arrays 类是处理数组类型的实用程序类。当你把 int[] 这样的东西加入到混乱中时，就会有点混乱了：int[] 不继承自 Object[]。此外，与其他 Object 类型不同的是，数组类型没有构造函数。它们遵守 new 关键字，但通常是为了分配大小。这有点奇怪，但只是语言的一种怪癖。

回答问题，是的，它们是对象。

- Greg Giacovelli

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一个数组是一个对象...但是int[]并没有继承自Object？这让我很困惑。我也对构造函数的缺失感到困惑，因为我们使用new...这是怎么工作的？原始数组基本上是一个对象和硬连线原始类型之间的交叉吗？ - asteri

不要误认为 int[] 继承自 Object[]。就像 int[] 和 Object[]、String[] 一样，它们都继承自 Object，而不是 Object[]。泛型有助于编写接受数组的方法，以及我提到的 Arrays 实用类，但是这种奇怪的怪癖有时会导致一些奇怪的代码，只是为了让类型对齐。 - Greg Giacovelli

把 [] 看作是类名的一部分。所以有原始类型 int，有 Object 类型的 Integer，还有另一种 Object 类型的 int[]。 - Greg Giacovelli

@Jeff 这里有一些信息[https://dev59.com/hEzSa4cB1Zd3GeqPkCle]。虽然问题针对的是二维数组，但那里的答案应该能让你对机制有所了解。 - Baz

啊，我明白了。我读你的帖子太快了。还有，谢谢你的链接，巴兹。 - asteri

Answer 5

数组是一种容器对象，它可以保存固定数量的单一类型的值。

参见http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/arrays.html

- Aleksandr M

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我已经查看了那份文档，但它的API在哪里？这是我无法在任何地方找到的。 - asteri

Answer 6

Java中只有那几种基本类型，我们都知道。基本上，我们仍然需要几个步骤来创建一个数组，例如声明、构造或初始化（如果需要），这意味着数组确实是一个对象。

更深入地了解，原始类型可以使用原始值存储在内存中，但对象是一个地址（引用）。因此，我们可以想象一个悖论，如果数组是原始类型，我们如何将原始值存储在内存中？我认为与String相同，但String是一个final对象，因此您可以像基本类型一样轻松构造一个对象，例如String s =“s”。

- Eric

Answer 7

这是一个对象

http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/arrays.html

- Daniel Pereira