java - 如果我对对象的引用超过 32 位所能解释的，会发生什么情况？

Question

所以我刚刚了解到，当您声明一个 Object 类型的变量(即 Object a; )时，会为该变量分配一个 32 位空间。在这个变量/引用中，有一个实际对象的内存地址。

现在假设我有足够大的内存来执行此操作。

如果我创建了超过 4,294,967,296 (2³²) 个对象类型的变量并尝试将它们分配给不同的对象，会发生什么情况？由于整数溢出，某些变量/引用会获得相同的内存地址吗？这意味着不可能在内存中引用超过 4,294,967,296 个对象？

Answer 1

So I just learned when you declare a variable of type Object ( i.e. Object a; ), a 32-bit space is allocated for that variable. Inside this variable/reference, there is a memory address to an actual Object.

(当您谈论“32 位空间”时，IT 人员会立即认为您指的是一个地址 空间...而 32 位地址空间是 2^32存储字节!!)

因此，假设您实际上 的意思是“32 位 空间”，您所说的可能是正确的，也可能是错误的。对于 32 位 JVM，引用确实有 32 位长，这意味着您的程序(理论上)最多可以引用 2^32 个不同的对象，任何类型的。即使表示 2^32 个不同的(32 位)引用也需要 2^34 个字节。

另一方面，如果您在 64 位 JVM 上运行程序，则引用的大小为 64 位，这意味着您的程序(理论上)最多可以引用 2^64 个不同的对象。

但这都是理论上的。问题是在 32 位机器上，您的程序将没有足够的内存来表示那么多不同的对象。 32 位机器上的最小 Java 对象占用(至少)8 个字节。因此，即使您拥有整个可用地址空间，您也只能表示 2^29 个对象。实际上，操作系统并没有为 JVM 提供那么多内存。实际上，根据操作系统的不同，它最多可能获得 4Gb 地址空间中的 2 到 3Gb。

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当然，如果您运行 64 位 JVM(在 64 位操作系统/和支持 64 位的硬件上)，您将有更大的空间用于对象引用，并且可以有更多的内存来表示它们。但由于硬件限制，您最终还是会“碰壁”。

值得注意的是，Java 也有其他各种固有的限制。例如，数组最多可以有 2^31 个元素，字符串最多可以有 2^31 个字符，字符串 文字 限制为 2^16 个字符，等等。这些限制比 32 位和 64 位引用限制更基本。

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跟进

So to make long stories short, there will always be a pre-determined wall no matter how much memory I force my operating system to dedicate to my program at compile time ?

没错。 (有点。您不能强制操作系统在编译时为您的程序分配内存。内存大小是在您启动程序时确定的，而不是在编译时它。)基本上，您可以在程序启动时转动以下“旋钮”:

• JVM(32 位与 64 位)对可寻址的内存量设置了界限，并确定引用是 32 位还是 64 位。 (请注意，这是一个运行时选择。编译的字节码文件对于 32 位和 64 位是相同的。)

• -Xms 和 -Xmx 表示堆应该有多大......受可寻址能力和操作系统准备提供给 JVM 进程的内存量的约束。

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• 还有一个Compressed OOPS与 64 位 JVM 相关的功能，但通常默认情况下处于启用状态。