(ქართული) მრავალგანზომილებიანი მასივი Java-ში

გუშინ ერთ-ერთ ამოცანაში მეხსიერების ლიმიტს ვაჭარბებდი იმის გამო, რომ არასწორად მქონდა აღწერილი მრავალგანზომილებიანი მასივი. c-ში და c++-ში ამის პრობლემა არ იქნებოდა, თუმცა, იმის გამო, რომ ჯავაში ყველაფერი ობიექტია (პრიმიტიული ტიპების გარდა), მრავალგანზომილებიანი მასივების შექმნისას მეხსიერება განსხვავებული გზით უნდა დავითვალოთ.

მაგალითად ასეთი მასივის ზომა c++-ში 96 ბაიტია (32 ბიტიან სისტემაში):

int arr[2][3][4];

2 * 3 * 4 = 24. თითოეული კიდევ 4 ბაიტიანია int ტიპის გამო და ჯამში 24 * 4 = 96 ბაიტი გამოდის.

int arr[4][3][2] ასეთი აღწერის დროს შედეგი იგივეა.

შევადაროთ Java-ში ეს ორი აღწერა:

int arr[][][] = new int[40000][200][2];

int arr[][][] = new int[2][200][40000];

აზრობრივად განსხვავება არ არის, თუმცა პირველი გზა გაცილებით მეტ მეხსიერებას მოიხმარს. აი, რატომ:

1. ჯავას მასივი თავისთავად ობიექტია. თითოეულ ობიექტში (არა reference-თან, არამედ heap-ში) დამატებით რამდენიმე ბაიტს იკავებს სპეციალური object header ინფორმაცია. object header-ში ინახება ვირტუალური მანქანისთვის საჭირო მონაცემები, რასაც garbage collector-ისთვის და სხვადასხვა მიზნებისთვის იყენებს. როგორც ვიცი, ჩვეულებრივ ეს 8 ბაიტია ხოლმე 32-ბიტიან მანქანაზე და 16 ბაიტი 64-იანზე. ამის გარდა, მასივის ობიექტში ინახება მასივის ზომაც, ანუ დამატებით 4 ბაიტი. კიდევ შეიძება მეხსიერებაში padding-ს დასჭირდეს რამდენიმე ბაიტი. ამიტომ ზუსტად არ დავთვლი და ვთქვათ, ერთი მასივის ობიექტისთვის (ელემენტების გარდა) საჭიროა X ბაიტი.

2. int[a][b] – ჯავაში ეს არის a ცალი b ელემენტიანი მასივის მასივი, ანუ სინამდვილეში ერთის მაგივრად a+1 ობიექტი გვაქვს.

int[a][b] სამგანზომილებიანის შემთხვევაში a * b + a + 1 ცალი ობიექტი და ა.შ.

ახლა გამოვთვალოთ და შევადაროთ ზევით ნახსენები ორი მასივის ზომა:

(40,000 * 200 + 40,000 + 1) * X + (40,000 * 200 * 2 * 4)

(2 * 200 + 2 + 1) * X + (40,000 * 200 * 2 * 4)

მეორე ნაწილი რაც int ტიპის ელემენტების ზომას ითვლის, ცხადია, ორივესთვის ერთი და იგივე იქნება.

პირველი ნაწილის მიხედვით კი 8,039,598 ცალი ზედმეტი ობიექტი იქმნება პირველ შემთხვევაში, მეხსიერებაც შესაბამისად გაცილებით მეტი სჭირდება.

ისე, პროფაილერით ვერ ვხედავ სინამდვილეში მართლაც ამდენი ობიექტია თუ არა და იდეა ხომ არ გაქვთ როგორ შეიძლება შევამოწმო?