Speicherbereich von Array nicht zusammenhängend?

[affot]

Hallo,

ich habe gerade gelernt, dass der Inhalt eines Arrays in Java nicht in einem zusammenhängenden Speicherbereich im HS abgelegt wird.
Das wundert mich sehr, denn gerade das ist doch durch den direkten indizierten Zugriff der entscheidende Vorteil von Arrays gegenüber Listen. Warum sollte ich denn dann überhaupt ein Array benutzen und nicht immer einfach eine ArrayList? Wo sind hier die Unterschiede?

 

[LimDul]

Eine der Ideen von Java ist, das von der Hardware abstrahiert. Dementsprechend sollte man sich um sowas eigentlich nie Gedanken machen müssen. Was zwischen Java-Code und Maschinencode passiert ist viel schwarze Magie (aka - da spielen so viele Komponenten mit, dass man schwer sinnvolle Aussagen treffen kann, alleine die Tatsache das es verschiedene JREs gibt, die ggf. Dinge unterschiedlich machen, Hotspot Compiler die Code on the fly kompilieren bei Bedarf, etc.).

Daher würde mich mal interessieren, wo die Aussage herstammt. Und es ist ein Unterschied zwischen "Werden nie zusammenhängt abgelegt und müssen nicht zusammenhängend abgelegt werden". Das eine verbietet es nicht, fordert es aber nicht immer - während das andere es verbieten würde.

 

[mihe7]

dass der Inhalt eines Arrays in Java nicht in einem zusammenhängenden Speicherbereich im HS abgelegt wird.

Zu den Ausführungen von @LimDul kommt hinzu, dass das ggf. auch von der Definition von "Inhalt eines Arrays" und "zusammenhängender Speicherbereich des Hauptspeichers" abhängig ist.

Die Aussage stimmt praktisch immer, wenn Objekte als "Inhalt eines Arrays" gesehen werden. Dann befinden sich im Array lediglich die Referenzen auf die Objekte. Bzgl. des zusammenhängenden Speichers ist das so eine Sache, denn der Adressraum ist nur logisch vom Betriebssystem zur Vefügung gestellt. Wo das Zeug tatsächlich im Speicher landet, ist eine ganz andere Frage.

Nachtrag:

Warum sollte ich denn dann überhaupt ein Array benutzen und nicht immer einfach eine ArrayList? Wo sind hier die Unterschiede?

Der Zugriff auf die Elemente eines Arrays erfolgt auf wesentlich niedrigerer Ebene. Bei der ArrayList ist ein Methodenaufruf dazwischen.

 

[M.L.]

Zusätzlich gibt es noch weitere Unterschiede: https://www.java67.com/2012/12/difference-between-array-vs-arraylist-java.html

 

[affot]

Also woher ich diese Aussage habe: aus einem Skript für Datenstrukturen & Algorithmen:
"In Abschnitt 2.2 werden wir sehen, dass Java im Gegensatz zu vielen anderen Programmiersprachen nur die Basisdatentypen als zusammenhängenden Block im Hauptspeicher repräsentiert. Arrays und Objekte hingegen werden ohne Einflussmöglichkeit des Programmierers immer durch einen Zeiger dargestellt, der auf den eigentlichen Wert verweist. Insofern sind Arrays oder Klassen nicht als atomare Objekte repräsentiert. Im Vorgriff auf Abschnitt 2.2 sei hier jedoch schon einmal darauf hingewiesen, dass dennoch auch in Java alle Array-Zugriffe in O(1) Zeit erfolgen, da auch im Falle von Nicht-Basisdatentypen als Array-Komponenten nur genau eine Indirektion bei einem Zugriff verfolgt werden muss."

Aber ganz so pauschal kann man das ja anscheinend nicht sagen wie ich es interpretiere.

 

[kneitzel]

Also die Aussage "Inhalt eines Arrays in Java nicht in einem zusammenhängenden Speicherbereich im HS abgelegt wird" sehe ich hier nicht in dem zitierten Text.

Der Text beschreibt lediglich nur die Unterscheidung in "Basisdatentypen" und "Array/Objekte". In der Java Language Spezification (JLS) ist die Trennung zwischen: Primitive Types und Reference Types.

Ein Basisdatentyp ist halt sowas wie ein einfacher Wert. Das ist ein Block von x Bytes und diese Daten werden immer übergeben.

Bei einem Reference Type hast Du aber halt die Referenz ("Zeiger") auf einen Speicherbereich. Somit hast du zwei Speicherbereiche:
1. Die Referenz, die in der Variable gespeichert wird.
2. Die eigentliche Instanz, auf die referenziert wird.

Ich würde in meinem jugendlichen Leichtsinn ohne eine Prüfung in den konkreten Implementationen der JVMs aber behaupten, dass die eigentlichen Instanzen aber sehr wohl einen zusammenhängenden Speicherbereich haben. Und der Text hat (in meinen Augen etwas unglücklich) lediglich diese Trennung in Referenz und eigentlicher Instanz gemeint.

So wäre zumindest jetzt erst einmal meine Sicht auf diese Thematik.

 

[M.L.]

nicht in einem zusammenhängenden Speicherbereich

Die sog. "(doppelt) verkettete Liste" (engl. "(doubly) linked list)) scheint hier als Stichwort aber auch passen.

 

[kneitzel]

Die sog. "(doppelt) verkettete Liste" (engl. "(doubly) linked list)) scheint hier als Stichwort aber auch passen.

Dann sind wir aber von den Arrays weg.

Wenn man auf reine Objekte geht, dann würde dann ggf. besser passen, dass eine Instanz ja Referenzen auf andere Instanzen beinhalten kann (Also so wie die Nodes der verketteten Liste auch, nur eben allgemeiner). Dann hätte man ein komplexes Objekt, welches an vielen Stellen im Speicher liegt.

 

[affot]

Also die Aussage "Inhalt eines Arrays in Java nicht in einem zusammenhängenden Speicherbereich im HS abgelegt wird" sehe ich hier nicht in dem zitierten Text.

Ja da hast du Recht. Ich hatte das irgendwie aufgrund des Satzes davor interpretiert ("dass Java im Gegensatz zu vielen anderen Programmiersprachen nur die Basisdatentypen als zusammenhängenden Block im Hauptspeicher repräsentiert." ), dass es logischerweise dann bei den anderen Typen NICHT so ist.
Irgendwie echt nicht clever formuliert das Ganze.