Java新建大小为2^32的字节数组

Question

在Java中，我不能像这样使用long:

long size = 0xFFFFFFFF; //2^32-1

byte [] data = new byte[size];

int类型的取值范围最高只能达到0x7FFFFFFF (2^31-1)。是否有可能声明一个这样大小的字节数组？

- Eric B

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不一定是重复的，但请参考此链接：https://dev59.com/YXA75IYBdhLWcg3w6Nn8 - John

谢谢，那基本上回答了我的问题。 - Eric B

我本来想说的是，数组中不能有超过2^31-1个元素。而且正如我们所看到的，在某些情况下，甚至都无法达到这个数量。 - biziclop

(2^31 - 1) == 0x7FFFFFFF。只是让你知道。 - cHao

Answer 1

答案是不，因为这是最大可能的初始化：

    int size = Integer.MAX_VALUE;
    byte [] data = new byte[size];

- Yogendra Singh

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实际上，即使这样做也不能保证数组能正常工作，特别是如果JVM使用低内存级别。 - Bruno Vieira

@BrunoVieira：确实，需要内存。 - Yogendra Singh

请参阅Java数组是否有最大大小限制。 - Hollis Waite

Answer 2

你示例中的问题在于数组创建函数需要一个 int 类型的参数，而你传递了一个 long 类型的参数。

以下代码可以编译通过:

long size = 0xFFFFFFFF; //2^32-1

byte [] data = new byte[(int)size];

但是它不能运行。在这个特定的long示例中，它无法运行，因为数字是负数，而且你不能用负数元素创建数组。但是仍然可以使用长变量来创建数组，但需要是正数并需要转换为int，如下所示：

long size = 0x00FFFFFF; //

byte [] data = new byte[(int)size];

这样编译和使用都没有问题。

另外，如果将大小更改为Integer.MAX_VALUE，而此值超过了JVM的内存限制，则不会有任何效果。

- Bruno Vieira

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我不明白那怎么可能行得通，那个int难道不是负数、INT_MAX或者其他什么吗？在转换后它不可能真的是2^32-1。 - Eric B

内存管理（大部分时间）是JVM的问题。 - Bruno Vieira

它编译通过，但在第二行抛出java.lang.NegativeArraySizeException异常，因为(int)size的值为-1。 - Yogendra Singh

你看，这是因为你将一个负整数作为参数传递。因此，不可能创建具有负元素的数组。它编译成功是因为强制转换仅在运行时可用，这时它会报NegativeArraySizeException异常。 - Bruno Vieira

更好了。 :) 似乎主要问题不在于操作数大小，而是值的问题，所以。 - cHao

Answer 3

将 size 声明为 int ，然后再试一次：

int size = 0x7FFFFFFF; // 0x7FFFFFFF == Integer.MAX_vALUE == 2^32-1

一个数组只能声明为具有正的 int 大小，而不是 long。请注意，最大的 int 正值（因此，整数数组的最大可能大小，假设有足够的内存可用）为 0x7FFFFFFF == Integer.MAX_VALUE。

- Óscar López

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一个32位的整数无法存储那么大的值。 - Eric B

Answer 4

在许多Java概念中，Integer.MAX_VALUE是限制。例如，String/List的长度不能超过该值。

回到1995年Java创建时，4MB的总内存是常态。

大多数语言都存在同样的问题。但如果我们今天设计一种新语言，肯定会使用long。

- irreputable

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Java开发人员肯定知道比4GB大得多的内存大小。Sun E10000于1997年发货，是从1996年7月开始计划的Sun产品，支持高达64 GB的内存。它是在Cray Research内部开发的，基于Sun处理器，并在此之前为Sun所知。 - Patricia Shanahan

Answer 5

这是不可能的。数组大小仅支持int值。

您可以查看JDK源代码中的数组。只支持int值。

- messivanio

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你不需要源代码，JLS非常清楚地表明数组索引只能是“int”或其他可以提升为“int”的类型。 - biziclop

Answer 6

我同意您不能使用超过Integer.MAX_VALUE个元素的byte[]，但是您可以有一个数组的数组。

我建议编写一个类，该类具有：

• 一个构造函数，它需要一个long类型的size参数，并构建一个足够大的byte[][]来容纳那么多的元素。

• 使用long类型的索引的Get和Set方法

• 一个返回long类型的size()方法。

当然，这仅在64位JVM和足够大的内存的情况下才实用。

我甚至在上世纪90年代就感到，选择int而不是long作为数组索引和长度类型是短视的。Sun公司正在销售许多具有数十GB内存的机器，并且最大数组大小逐渐接近内存大小，内存大小也在增长。

- Patricia Shanahan

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Java最初是为在消费者个人电脑上运行小应用程序而设计的。 - irreputable

我很难找到一个4GB数组的实际用途。如果你需要这样一个数组，那很可能是设计错误。 - biziclop

@biziclop 这是我想到的第一个例子 - 用每个碱基对一个字节来表示基因组。即使是人类基因组，有30亿个碱基对，也太大了，无法放入单个Java数组中。一些植物的基因组比人类的还要大得多。 - Patricia Shanahan

我还应该补充一点，在20世纪70年代，我听到过关于数组大小超过64K元素的类似反对意见。内存大小和最大数组大小不断增加是一个持续的历史。 - Patricia Shanahan

@PatriciaShanahan 为什么面向对象的语言适合进行纯数据计算？因人而异。虽然一个虚拟机可用的最大 RAM 不超过1TB，但单个对象超过4G却没有太大意义。当这开始有意义时，将数组索引更改为 long 类型会相对容易且不会带来太多麻烦。 - biziclop

我被告知，即使一些计算机有几兆字节的内存，一个单独大于64 KB的对象也没有意义。今天有什么不同吗？每个数组大小都经历了一个阶段，从不可能到正常，途中有些程序员认为它太大了，没有意义，尽管在某些应用程序中是物理上可支持和需要的。 - Patricia Shanahan