Java 中多维数组的维数顺序影响内存使用

Question

当我在 Java 中定义像

var f = new float[1000][3][250][250];

这样的 4d 数组时，它只占用堆内存 797 MB。但是，当我将其定义为

var f = new float[1000][250][250][3];

时，根据 IntelliJ 分析器，它在堆上占用了 2273 MB（大约大 3 倍）。

有人可以解释一下原因吗？为什么维度排列对内存消耗影响这么大？

它不是应该占用大约 750 MB 的空间吗（1000×3×250×250×（4 字节浮点数）= 750）？

Answer 1

java中没有真正的多维数组的概念，这就是你犯错误的地方。在Java中，new float[n][m]将被称为float类型数组的数组。简而言之，Java 不会像 C 或 C++ 那样为多维数组分配内存。

由于 Java 遵循 OOP 模式，数组也被视为对象，如果我们有一个数组作为

var arr = new float[2][3]

，我们也可以稍后更改

arr[0] = new float[5]

。在这种情况下，将数组数据存储在连续的内存位置中，确实会造成混乱。这就是为什么 Java 将其存储在堆中，在堆中分配的内存可以以数组的数组方式轻松缩小或扩大，其中较高维度存储下一个较低维度数组的引用。

现在，我认为内存的大小取决于 JVM 和机器架构。它如何存储数组引用、数据以及如何为多维数组缓存这些数据，会产生影响。