Вопрос: Максимальная длина строки в Java - метод length (). Последовательность выполнения операторов. Из чего же состоит объект

Знаете сколько в памяти занимает строка? Каких только я не слышал ответов на этот вопрос, начиная от «не знаю» до «2 байта * количество символов в строке». А сколько тогда занимает пустая строка? А знаете сколько занимает объект класса Integer? А сколько будет занимать Ваш собственный объект класса с тремя Integer полями? Забавно, но ни один мой знакомый Java программист не смог ответить на эти вопросы… Да, большинству из нас это вообще не нужно и никто в реальных java проектах не будет об этом думать. Но это, ведь, как не знать объем двигателя машины на которой Вы ездите. Вы можете быть прекрасным водителем и даже не подозревать о том, что значат цифры 2.4 или 1.6 на вашей машине. Но я уверен, что найдется мало людей, которые не знакомы со значением этих цифр. Так почему же java программисты так мало знают об этой части своего инструмента?

Integer vs int

Все мы знаем, что в java - everything is an object. Кроме, пожалуй, примитивов и ссылок на сами объекты. Давайте рассмотрим две типичных ситуации:
//первый случай int a = 300; //второй случай Integer b = 301;
В этих простых строках разница просто огромна, как для JVM так и для ООП. В первом случае, все что у нас есть - это 4-х байтная переменная, которая содержит значение из стека. Во втором случае у нас есть ссылочная переменная и сам объект, на который эта переменная ссылается. Следовательно, если в первом случае мы определено знаем, что занимаемый размер равен:
sizeOf(int)
то во втором:
sizeOf(reference) + sizeOf(Integer)
Забегая вперед скажу - во втором случае количество потребляемой памяти приблизительно в 5 раз больше и зависит от JVM. А теперь давайте разберемся, почему разница настолько огромна.

Из чего же состоит объект?

Прежде чем определять объем потребляемой памяти, следует разобраться, что же JVM хранит для каждого объекта:

• Заголовок объекта;
• Память для примитивных типов;
• Память для ссылочных типов;
• Смещение/выравнивание - по сути, это несколько неиспользуемых байт, что размещаются после данных самого объекта. Это сделано для того, чтобы адрес в памяти всегда был кратным машинному слову, для ускорения чтения из памяти + уменьшения количества бит для указателя на объект + предположительно для уменьшения фрагментации памяти. Стоит также отметить, что в java размер любого объекта кратен 8 байтам!

Структура заголовка объекта

Каждый экземпляр класса содержит заголовок. Каждый заголовок для большинства JVM(Hotspot, openJVM) состоит из двух машинных слов. Если речь идет о 32-х разрядной системе, то размер заголовка - 8 байт, если речь о 64-х разрядной системе, то соответственно - 16 байт. Каждый заголовок может содержать следующую информацию:

• Маркировочное слово (mark word) - к сожалению мне так и не удалось найти назначение этой информации, подозреваю что это просто зарезервированная на будущее часть заголовка.
• Hash Code - каждый объект имеет хеш код. По умолчанию результат вызова метода Object.hashCode() вернет адрес объекта в памяти, тем не менее некоторые сборщики мусора могут перемещать объекты в памяти, но хеш код всегда остается одним и тем же, так как место в заголовке объекта как раз может быть использовано для хранения оригинального значения хеш кода.
• Garbage Collection Information - каждый java объект содержит информацию нужную для системы управления памятью. Зачастую это один или два бита-флага, но также это может быть, например, некая комбинация битов для хранения количества ссылок на объект.
• Type Information Block Pointer - содержит информацию о типе объекта. Этот блок включает информацию о таблице виртуальных методов, указатель на объект, который представляет тип и указатели на некоторые дополнительные структуры, для более эффективных вызовов интерфейсов и динамической проверки типов.
• Lock - каждый объект содержит информацию о состоянии блокировки. Это может быть указатель на объект блокировки или прямое представление блокировки.
• Array Length - если объект - массив, то заголовок расширяется 4 байтами для хранения длины массива.

Спецификация Java

Известно, что примитивные типы в Java имеют предопределенный размер, этого требует спецификация для переносимости кода. Поэтому не будем останавливаться на примитивах, так как все прекрасно описано по ссылке выше. А что же говорит спецификация для объектов? Ничего, кроме того, что у каждого объекта есть заголовок. Иными словами, размеры экземпляров Ваших классов могут отличатся от одной JVM к другой. Собственно, для простоты изложения я буду приводить примеры на 32-х разрядной Oracle HotSpot JVM. А теперь давайте разберем самые используемые классы Integer и String.

Integer и String

Итак, давайте попробуем подсчитать сколько же будет занимать объект класса Integer в нашей 32-х разрядной HotSpot JVM. Для этого нужно будет заглянуть в сам класс, нам интересны все поля, которые не объявлены как static. Из таких видим только одно - int value. Теперь исходя из информации выше получаем:
Заголовок: 8 байт Поле int: 4 байта Выравнивание для кратности 8: 4 байта Итого: 16 байт
Теперь заглянем в класс строки:
private final char value; private final int offset; private final int count; private int hash;
И подсчитаем размер:
Заголовок: 8 байт Поля int: 4 байта * 3 == 12 байт Ссылочная переменная на объект массива: 4 байта Итого: 24 байта
Ну и это еще не все… Так как строка содержит ссылку на массив символов, то, по сути, мы имеем дело с двумя разными объектами - объектом класса String и самим массивом, который хранит строку. Это, как бы, верно с точки зрения ООП, но если посмотреть на это со стороны памяти, то к полученному размеру нужно добавить и размер выделенного для символов массива. А это еще 12 байт на сам объект массива + 2 байта на каждый символ строки. Ну и, конечно же, не забываем добавлять выравнивание для кратности 8 байтам. Итого в конечном итоге простая, казалось бы, строка new String(«a») выливается в:
new String() Заголовок: 8 байт Поля int: 4 байта * 3 == 12 байт Ссылочная переменная на объект массива: 4 байта Итого: 24 байта new char Заголовок: 8 байт + 4 байта на длину массива == 12 байт Примитивы char: 2 байта * 1 == 2 байта Выравнивание для кратности 8: 2 байта Итого: 16 байта Итого, new String("a") == 40 байт
Важно отметить, что new String(«a») и new String(«aa») будут занимать одинаковое количество памяти. Это важно понимать. Типичный пример использования этого факта в свою пользу - поле hash в классе String. Если бы его не было, то объект строки так или иначе занимал бы 24 байта, за счет выравнивания. А так получается что для этих 4-х байтов нашлось очень достойное применение. Гениальное решение, не правда ли?

Размер ссылки

Немножко хотел бы оговорится о ссылочных переменных. В принципе, размер ссылки в JVM зависит от ее разрядности, подозреваю, что для оптимизации. Поэтому в 32-х разрядных JVM размер ссылки обычно 4 байта, а в 64-х разрядных - 8 байт. Хотя это условие и не обязательно.

Группировка полей

Следует также отметить, что JVM проводит предварительную группировку полей объекта. Это значит, что все поля класса размещаются в памяти в определенном порядке, а не так как объявлены. Порядок группировки выглядит так:

• 1. 8-ми байтовые типы(double и long)
• 2. 4-х байтовые типы(int и float)
• 3. 2-х байтовые типы(short и char)
• 4. Одно байтовые типы(boolean и byte)
• 5. Ссылочные переменные

Зачем все это?

Иногда возникает ситуация в которой Вам необходимо прикинуть приблизительный объем памяти для хранения тех или иных объектов, например словаря, эта маленькая справка поможет быстро сориентироваться. Также, это потенциально возможный способ оптимизации, особенно в том окружении, где доступ к его настройкам не доступен.

Выводы

Тема памяти в java очень интересна и обширна, когда я начинал писать эту статью, то думал что уложусь в пару примеров с выводами. Но чем дальше и глубже копаешь, тем больше и интересней становится. Вообще, знать как выделяется память для объектов очень полезная вещь, так как поможет Вам сэкономить память, предотвратить

В Ява , каков максимальный размер a String объект может иметь, ссылаясь на length() вызов метода?

я знаю это length() вернуть размер String как char ;

2018-05-03 02:35

Массивы должны индексироваться int значения;

Следовательно, оказывается, что предел действительно 2^31 - 1 , так как это максимальное значение для неотрицательного int стоимость.

Однако, вероятно, будут другие ограничения, такие как максимальный размер выделяемого массива.

2018-05-03 02:34

Таким образом, максимальное значение int 2147483647 ,

Строка считается внутренним массивом символов, поэтому индексирование выполняется в пределах максимального диапазона. Это означает, что мы не можем индексировать 2147483648-й член. Таким образом, максимальная длина строки в java равна 2147483647.

Примитивный тип данных int - 4 байта (32 бита) в java. В качестве 1 бита (MSB) используется как бит знака , Диапазон ограничен в пределах -2 ^ 31 до 2 ^ 31-1 (От -2147483648 до 2147483647). Мы не можем использовать отрицательные значения для индексации. Очевидно, что диапазон, который мы можем использовать, составляет от 0 до 2147483647.

У меня есть iMac 2010 года с 8 ГБ оперативной памяти, запуск Eclipse Neon.2 Release (4.6.2) с помощью Java 1.8.0_25. С аргументом VM -Xmx6g я запускал следующий код:

StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) { try { sb.append("a"); } catch (Throwable e) { System.out.println(i); break; } } System.out.println(sb.toString().length());

Это печатает:

Requested array size exceeds VM limit 1207959550

Таким образом, кажется, что максимальный размер массива составляет ~ 1207,959,549. Затем я понял, что на самом деле нам неинтересно, что в Java заканчивается память: мы просто ищем максимальный размер массива (который, как представляется, определен как константа). Так:

For (int i = 0; i < 1_000; i++) { try { char array = new char; Arrays.fill(array, "a"); String string = new String(array); System.out.println(string.length()); } catch (Throwable e) { System.out.println(e.getMessage()); System.out.println("Last: " + (Integer.MAX_VALUE - i)); System.out.println("Last: " + i); } }

Какие принты:

Requested array size exceeds VM limit Last: 2147483647 Last: 0 Requested array size exceeds VM limit Last: 2147483646 Last: 1 Java heap space Last: 2147483645 Last: 2

Итак, кажется, что max - Integer.MAX_VALUE - 2, или (2 ^ 31) - 3

Постскриптум Я не уверен, почему мой StringBuilder увеличен на 1207959550 тогда как мой char максимизировано при (2 ^ 31) -3. Кажется, что AbstractStringBuilder удваивает размер его внутреннего char чтобы вырастить его, так что, вероятно, проблема.

В этой главе обсуждаются средства языка Java для работы со строками. В язы­ках С и C++ отсутствует встроенная поддержка такого объекта, как строка. В них при необхо­димости передается адрес последовательности байтов, содержимое которых трактуется как символы до тех пор, пока не будет встречен нулевой байт, отмечающий конец строки. В пакет java.lang встроен класс, инкапсулирующий структуру данных, соответ­ствующую строке. Этот класс, называемый String , не что иное, как объ­ектное представление неизменяемого символьного массива.В этом классе есть методы, которые позволяют сравнивать строки, осуществлять в них поиск и извлекать определенные символы и подстроки . Кл асс StringBuffer исп ользуе тся тогда, когда строку после создания требу­ется изменять.

ВНИМАНИЕ

И String, и StringBuffer объявлены final, что означает, что ни от одного из этих классов нельзя производить подклассы. Это было сделано для того, чтобы можно было применить некоторые виды оптимизации по­зволяющие увеличить производительность при выполнении операций обработки строк.

Конструкторы

Как и в случае любого другого класса, вы можете создавать объекты типа String с помощью оператора new. Для создания пустой строки ис­пользуется конструктор без параметров:

String s = new String():

П риведенный ниже фрагмент кода создает объект s типа String иници­ализируя его строкой из трех символов, переданных конструктору в ка­честве параметра в символьном массиве.

char chars = { "а", "b", "с" }:

String s = new String(chars);

System.out.println(s):

Этот фрагмент кода выводит строку «abc». Итак, у этого конструктора - 3 параметра:

String(char chars, int начальныйИндекс, int числоСимволов);

Используем такой способ инициализации в нашем очередном примере:

char chars = { "a", "b", "с", "d", "e", "f" }:

String s = new String(chars,2,3);

System.out.println(s);

Этот фрагмент выведет «cde».

Специальный синтаксис для работы со строками

В Java включено несколько приятных синтаксических дополнений, цель которых - помочь программистам в выполнении операций со строками. В числе таких операций создание объектов типа String слияние нескольких строк и преобразование других типов данных в символьное представление.

Создание строк

Java включает в себя стандартное сокращение для этой опера­ции - запись в виде литерала, в которой содержимое строки заключа­ется в пару двойных кавычек. Приводимый ниже фрагмент кода экви­валентен одному из предыдущих, в котором строка инициализировалась массивом типа char.

String s = "abc";

System.out.println(s);

Один из общих методов, используемых с объектами String - метод length, возвращающий число символов в строке. Очередной фрагмент вы­водит число 3, поскольку в используемой в нем строке - 3 символа.

String s = "abc";

System.out.println(s.length);

В Java интересно то, что для каждой строки-литерала создается свой представитель класса String, так что вы можете вызывать методы этого класса непосредственно со строками-литералами, а не только со ссылоч­ными переменными. Очередной пример также выводит число 3.

System.out.println("abc".Length () );

Слияние строк

С троку

String s = «Не is » + age + " years old.";

в которой с помощью оператора + три строки объединяются в одну, про­честь и понять безусловно легче, чем ее эквивалент, записанный с яв­ными вызовами тех самых методов, которые неявно были использованы в первом примере:

String s = new StringBuffer("He is ").append(age);

s.append(" years old.").toString();

По определению каждый объект класса String не может изменять­ся. Нельзя ни вставить новые символы в уже существующую строку, ни поменять в ней одни символы на другие. И добавить одну строку в конец другой тоже нельзя. Поэтому транслятор Java преобразует опера­ции, выглядящие, как модификация объектов String, в операции с род­ственным классом StringBuffer.

ЗАМЕЧАНИЕ

Все это может показаться вам необоснованно сложным. А почему нельзя обойтись одним классом String, позволив ему вести себя при­мерно так же, как StringBuffer? Все дело в производительности. Тот факт, что объекты типа String в Java неизменны, позволяет транслято­ру применять к операциям с ними различные способы оптимизации.

Последовательность выполнения операторов

Давайте еще раз обратимся к нашему последнему примеру:

String s = "Не is " + age + " years old.";

В том случае, когда age - не String, а переменная, скажем, типа int, в этой строке кода заключено еще больше магии транслятора. Целое значение переменной int передается совмещенному методу append класса StringBuffer, который преобразует его в текстовый вид и добавляет в конец содержащейся в объекте строки. Вам нужно быть вниматель­ным при совместном использовании целых выражений и слияния строк, в противном случае результат может получиться совсем не тот, который вы ждали. Взгляните на следующую строку:

String s = "four: " + 2 + 2;

Быть может, вы надеетесь, что в s будет записана строка «four: 4»? Не угадали - с вами сыграла злую шутку последовательность выпол­нения операторов. Так что в результате получа­ется "four: 22".

Для того, чтобы первым выполнилось сложение целых чисел, нужно использовать скобки:

String s = "four: " + (2 + 2);

Преобразование строк

В каждом классе String есть метод toString - либо своя собственная реализация, либо вариант по умолчанию, наследуемый от класса Object. Класс в нашем очередном примере замещает наследуемый метод toStrring своим собственным, что позволяет ему выводить значения переменных объекта.

class Point {

int х, у;

Point(int x, int у) {

this.x = х;

this.у = у;

}

public String toString() {

return "Point[" + x + ", " + у + "]";

} }

class toStringDemo {

Point p = new Point(10, 20);

System.out.println("p = " + p);

} }

Ниже приведен результат, полученный при запуске этого примера.

С:\> Java toStringDemo

p = Point

Извлечение символов

Для того, чтобы извлечь одиночный символ из строки, вы можете со­слаться непосредственно на индекс символа в строке с помощью метода charAt. Если вы хотите в один прием извлечь несколько символов, можете воспользоваться методом getChars. В приведенном ниже фрагменте показано, как следует извлекать массив символов из объекта типа String.

class getCharsDemo {

public static void main(String args) {

String s = "This is a demo of the getChars method.";

int start = 10;

int end = 14;

char buf = new char;

s.getChars(start, end, buf, 0);

System.out.println(buf);

} }

Обратите внимание - метод getChars не включает в выходной буфер символ с индексом end. Это хорошо видно из вывода нашего примера - выводимая строка состоит из 4 символов.

С:\> java getCharsDemo

demo

Для удобства работы в String есть еще одна функция - toCharArray, которая возвращает в выходном массиве типа char всю строку.Альтернативная форма того же самого механизма позволяет записать содержимое строки в массив типа byte, при этом значения старших бай­тов в 16-битных символах отбрасываются. Соответствующий метод на­зывается getBytes, и его параметры имеют тот же смысл, что и пара­метры getChars, но с единственной разницей - в качестве третьего параметра надо использовать массив типа byte.

Сравнение

Если вы хотите узнать, одинаковы ли две строки, вам следует воспользоваться методом equals класса String. Альтернативная форма этого метода называется equalsIgnoreCase, при ее использовании различие ре­гистров букв в сравнении не учитывается. Ниже приведен пример, иллюстрирующий использование обоих методов:

class equalDemo {

public static void main(String args) {

String s1 = "Hello";

String s2 = "Hello";

String s3 = "Good-bye";

String s4 = "HELLO";

System.out.println(s1 + " equals " + s2 + " -> " + s1.equals(s2));

System.out.println(s1 + " equals " + s3 + " -> " + s1.equals(s3));

System.out.println(s1 + " equals " + s4 + " -> " + s1.equals(s4));

System.out.println(s1 + " equalsIgnoreCase " + s4 + " -> " +

s1.equalsIgnoreCase(s4));

} }

Результат запуска этого примера:

С:\> java equalsDemo

Hello equals Hello -> true

Hello equals Good-bye -> false

Hello equals HELLO -> false

Hello equalsIgnoreCase HELLO -> true

В классе String реализована группа сервисных методов, являющихся специализированными версиями метода equals. М етод regionMatches используется для сравнения подстроки в исходной строке с подстрокой в строке-параметре. М етод startsWith проверяет, начинается ли данная подстрока фрагментом, переданным методу в качестве параметра. М етод endsWith проверяет совпадает ли с параметром конец строки.

Равенство

Метод equals и оператор == выполняют две совершенно различных проверки. Если метод equal сравнивает символы внутри строк, то опе­ратор == сравнивает две переменные-ссылки на объекты и проверяет, указывают ли они на разные объекты или на один и тот же. В очеред­ном нашем примере это хорошо видно - содержимое двух строк оди­наково, но, тем не менее, это - различные объекты, так что equals и == дают разные результаты.

class EqualsNotEqualTo {

public static void main(String args) {

String s1 = "Hello";

String s2 = new String(s1);

System.out.println(s1 + " equals " + s2 + " -> " + s1.equals(s2));

System.out.println(s1 + " == " + s2 + ", -> " + (s1 == s2));

} }

Вот результат запуска этого примера:

C:\> java EqualsNotEqualTo

Hello equals Hello -> true

Hello == Hello -> false

Упорядочение

Зачастую бывает недостаточно просто знать, являются ли две строки идентичными. Для приложений, в которых требуется сортировка, нужно знать, какая из двух строк меньше другой. Для ответа на этот вопрос нужно воспользоваться методом compareTo класса String. Если целое значение, возвращенное методом, отрицательно, то строка, с которой был вызван метод, меньше строки-параметра, если положительно - больше. Если же метод compareTo вернул значение 0, строки идентичны. Ниже приведена программа, в которой выполняется пузырьковая сорти­ровка массива строк, а для сравнения строк используется метод compareTo.Эта программа выдает отсортированный в алфавитном порядке список строк.

class SortString {

static String arr = {"Now", "is", "the", "time", "for", "all",

"good", "men", "to", "come", "to", "the",

"aid", "of", "their", "country" };

public static void main(String args) {

for (int j = 0; i < arr.length; j ++) {

for (int i = j + 1; i < arr.length; i++) {

if (arr[i].compareTo(arr[j]) < 0) {

String t = arr[j];

arr[j] = arr[i];

arr[i] = t;

}

}

System.out.println(arr[j]);

}

} }

indexOf и lastIndexOf

В класс String включена поддержка поиска определенного символа или подстроки, для этого в нем имеются два метода - indexOf и lastIndexOf. Каждый из этих методов возвращает индекс того символа, который вы хотели найти, либо индекс начала ис­комой подстроки. В любом случае, если поиск оказался неудачным ме­тоды возвращают значение -1. В очередном примере показано, как пользоватьсяразличнымивариантами этих методов поиска.

class indexOfDemo {

public static void main(String args) {

String s = "Now is the time for all good men " +

"to come to the aid of their country " +

"and pay their due taxes.";

System.out.println(s);

System.out.println("indexOf(t) = " + s.indexOf("f’));

System.out.println("lastlndexOf(t) = " + s.lastlndexOf("f’));

System.out.println("indexOf(the) = " + s.indexOf("the"));

System.out.println("lastlndexOf(the) = " + s.lastlndexOf("the"));

System.out.println("indexOf(t, 10) = " + s.indexOf("f’ , 10));

System.out.println("lastlndexOf(t, 50) = " + s.lastlndexOf("f’ , 50));

System.out.println("indexOf(the, 10) = " + s.indexOf("the", 10));

System.out.println("lastlndexOf(the, 50) = " + s.lastlndexOf("the", 50));

} }

Ниже приведен результат работы этой программы.Обратите внимание на то, что индексы в строках начинаются с нуля.

С:> java indexOfDemo

Now is the time for all good men to come to the aid of their country

and pay their due taxes.

indexOf(t) = 7

lastlndexOf(t) = 87

indexOf(the) = 7

lastlndexOf(the) = 77

index0f(t, 10) = 11

lastlndex0f(t, 50) = 44

index0f(the, 10) = 44

lastlndex0f(the, 50) = 44

Модификация строк при копировании

Поскольку объекты класса String нельзя изменять, всякий раз, когда вам захочется модифицировать строку, придется либо копировать ее в объект типа StringBuffer, либо использовать один из описываемых ниже методов класса String, которые создают новую копию строки, внося в нее ваши изменения.

substring

Вы можете извлечь подстроку из объекта String, используя метод sub­string . Этот метод создает новую копию символов из того диапазона ин­дексов оригинальной строки, который вы указали при вызове. Можно указать только индекс первого символа нужной подстроки - тогда будут скопированы все символы, начиная с указанного и до конца строки. Также можно указать и начальный, и конечный индексы - при этом в новую строку будут скопированы все символы, начиная с первого ука­занного, и до (но не включая его) символа, заданного конечным индек­сом.

"Hello World".substring(6) -> "World"

"Hello World".substring(3,8) -> "lo Wo"

Слияние, или конкатенация строк выполняется с помощью метода concat. Этот метод создает новый объект String, копируя в него содер­жимое исходной строки и добавляя в ее конец строку, указанную в параметре метода.

"Hello".concat(" World") -> "Hello World"

Методу replace в качестве параметров задаются два символа. Все сим­волы, совпадающие с первым, заменяются в новой копии строки на вто­рой символ.

"Hello".replace("l" , "w") -> "Hewwo"

toLowerCase и toUpperCase

Эта пара методов преобразует все символы исходной строки в нижний и верхний регистр, соответственно.

"Hello".toLowerCase() -> "hello"

"Hello".toUpperCase() -> "HELLO"

И, наконец, метод trim убирает из исходной строки все ведущие и замыкающие пробелы.

“Hello World“.trirn() -> "Hello World"

valueOf

Если вы имеете дело с каким-либо типом данных и хотите вывести значение этого типа в удобочитаемом виде, сначала придется преобразо­вать это значение в текстовую строку. Для этого существует метод val­ueOf. Такой статический метод определен для любого существующего в Java типа данных (все эти методы совмещены, то есть используют одно и то же имя). Благодаря этому не составляет труда преобразовать в стро­ку значение любого типа.

StringBuffer

StringBuffer - близнец класса String, предоставляющий многое из того, что обычно требуется при работе со строками. Объекты класса String представляют собой строки фиксированной длины, которые нельзя изме­нять. Объекты типа StringBuffer представляют собой последовательности символов, которые могут расширяться и модифицироваться. Java активно ис­пользует оба класса, но многие программисты предпочитают работать только с объектами типа String, используя оператор +. При этом Java вы­полняет всю необходимую работу со StringBuffer за сценой.

Конструкторы

Объект StringBuffer можно создать без параметров, при этом в нем будет зарезервировано место для размещения 16 символов без возмож­ности изменения длины строки. Вы также можете передать конструкто­ру целое число, для того чтобы явно задать требуемый размер буфера. И, наконец, вы можете передать конструктору строку, при этом она будет скопирована в объект и дополнительно к этому в нем будет заре­зервировано место еще для 16 символов. Текущую длину StringBuffer можно определить, вызвав метод length , а для определения всего места, зарезервированного под строку в объекте StringBuffer нужно воспользоваться методом capacity . Ниже приведен пример, поясняющий это:

class StringBufferDemo {

public static void main(String args) {

System.out.println("buffer = " + sb);

System.out.println("length = " + sb.length());

System.out. println("capacity = " + sb.capacity());

} }

Вот вывод этой программы, из которого видно, что в объекте String-Buffer для манипуляций со строкой зарезервировано дополнительное место.

С:\> java StringBufferDemo

buffer = Hello

length = 5

capacity = 21

ensureCapacity

Если вы после создания объекта StringBuffer захотите зарезервировать в нем место для определенного количества символов, вы можете для установки размера буфера воспользоваться методом ensureCapacity . Это бывает полезно, когда вы заранее знаете, что вам придется добавлять к буферу много небольших строк.

setLength

Если вам вдруг понадобится в явном виде установить длину строки в буфере, воспользуйтесь методом setLength. Если вы зададите значение, большее чем длина содержащейся в объекте строки, этот метод заполнит ко нец новой, расширенной строки символами с кодом нуль. В приводимой чуть дальше программе setCharDemo метод sstLength используется для укорачивания буфера.

charAt и setCharAt

Одиночный символ может быть извлечен из объекта StringBuffer с помощью метода charAt . Другой метод setCharAt позволяет записать в заданную позицию строки нужный символ. Использование обоих этих методов проиллюстрировано в примере:

class setCharAtDemo {

public static void main(String args) {

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");

System.out.println("buffer before = " + sb);

System.out.println("charAt(1) before = " + sb.charAt(1));

sb.setCharAt(1, "i");

sb.setLength(2);

System.out.println("buffer after = " + sb);

System.out.println("charAt(1) after = " + sb.charAt(1));

} }

Вот вывод, полученный при запуске этой программы.

C:\> java setCharAtDemo

buffer before = Hello

charAt(1) before = e

buffer after = Hi

charAt(1) after = i

append

Метод append класса StringBuffer обычно вызывается неявно при ис­пользовании оператора + в выражениях со строками. Для каждого параметра вызывается метод String.valueOf и его результат до­бавляется к текущему объекту StringBuffer. К тому же при каждом вы­зове метод append возвращает ссылку на объект StringBuffer, с которым он был вызван. Это позволяет выстраивать в цепочку последовательные вызовы метода, как это показано в очередном примере.

class appendDemo {

public static void main(String args) {

String s;

int a = 42;

StringBuffer sb = new StringBuffer(40);

s = sb.append("a = ").append(a).append("!").toString();

System.out.println(s);

} }

Вот вывод этого примера:

С:\> Java appendDemo

а = 42!

insert

Метод insert идентичен методу append в том смысле, что для каждого возможного типа данных существует своя совмещенная версия этого ме­тода. Правда, в отличие от append, он не добавляет символы, возвра­щаемые методом String.valueOf, в конец объекта StringBuffer, а встав­ляет их в определенное место в буфере, задаваемое первым его параметром. В очередном нашем примере строка "there" вставляется между "hello" и "world!".

class insertDemo {

public static voidmain(String args) {

StringBuffer sb = new StringBuffer("hello world !");

sb.insert(6,"there ");

System.out.println(sb);

} }

При запуске эта программа выводит следующуюстроку:

С:\> java insertDemo

hello there world!

Без строк не обойдешься

Почти любой аспект программирования в Java на каком либо этапе подразумевает использование классов String и StringBuffer. Они понадо­бятся и при отладке, и при работе с текстом, и при указании имен фай­лов и адресов URL в качестве параметров методам. Каждый второй байт большинства строк в Java - нулевой (Unicode пока используется редко ). То, что строки в Java требуют вдвое больше памяти, чем обыч­ные ASCII, не очень пугает, пока вам для эффективной работы с текстом в редакторах и других подобных приложениях не придется напрямую работать с огромным массивом типа char.

Которая равна 2^31 - 1 (или около 2 миллиардов.)

В терминах длины и индексации массивов (например, char , что, вероятно, является способом представления внутренних данных для String s), Глава 10: Массивы Спецификация Java Language, Java SE 7 Edition гласит следующее:

Переменные, содержащиеся в массиве не имеют имен; вместо этого они ссылки на выражения доступа к массиву которые используют неотрицательный целочисленный индекс значения. Эти переменные называются компоненты массива. Если массив имеет компоненты n , мы говорим, что n - это длина массива; компоненты массив ссылается с использованием целого числа индексы от 0 до n - 1 включительно.

Кроме того, индексирование должно иметь значения int , как указано в Раздел 10.4 :

Массивы должны индексироваться значениями int ;

Следовательно, оказывается, что предел действительно 2^31 - 1 , так как это максимальное значение для неотрицательного значения int .

Однако, вероятно, будут другие ограничения, такие как максимальный размер выделяемого массива.

Тип возвращаемого значения метода length() класса String int .

Таким образом, максимальное значение int 2147483647 .

Строка считается внутренним массивом char, поэтому индексирование выполняется в пределах максимального диапазона. Это означает, что мы не можем индексировать 2147483648-й член. Таким образом, максимальная длина строки в java равна 2147483647.

Примитивный тип данных int - 4 байта (32 бита) в java. В качестве знакового бита используется 1 бит (MSB). Диапазон ограничен в пределах от -2 ^ 31 до 2 ^ 31-1 (-2147483648 до 2147483647).). Мы не можем использовать отрицательные значения для индексации. Очевидно, что диапазон, который мы можем использовать, составляет от 0 до 2147483647.

У меня есть iMac 2010 года с 8 ГБ ОЗУ, запускающий Eclipse Neon.2 Release (4.6.2) с Java 1.8.0_25. С аргументом VM -Xmx6g я выполнил следующий код:

StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) { try { sb.append("a"); } catch (Throwable e) { System.out.println(i); break; } } System.out.println(sb.toString().length());

Отпечатки:

Requested array size exceeds VM limit 1207959550

Итак, кажется, что максимальный размер массива составляет ~ 1207,959,549. Затем я понял, что на самом деле нам неинтересно, что в Java заканчивается память: мы просто ищем максимальный размер массива (который, как представляется, определен как константа). Итак:

For (int i = 0; i < 1_000; i++) { try { char array = new char; Arrays.fill(array, "a"); String string = new String(array); System.out.println(string.length()); } catch (Throwable e) { System.out.println(e.getMessage()); System.out.println("Last: " + (Integer.MAX_VALUE - i)); System.out.println("Last: " + i); } }

Какие принты:

Requested array size exceeds VM limit Last: 2147483647 Last: 0 Requested array size exceeds VM limit Last: 2147483646 Last: 1 Java heap space Last: 2147483645 Last: 2

Итак, кажется, что max является Integer.MAX_VALUE - 2, или (2 ^ 31) - 3

P.S. Я не уверен, почему мой StringBuilder достиг максимума в 1207959550 , а мой char превысил отметку (2 ^ 31) -3. Кажется, что AbstractStringBuilder удваивает размер своего внутреннего char , чтобы увеличить его, что, вероятно, вызывает проблему.