Java.lang.StackOverFlow(栈内存溢出)

痛定思痛。 2022-09-14 15:27 230阅读 0赞

今天在写快排的时候,每次一提交代码,就出现Java.lang.StackOverFlow的报错,对于这个报错,有点理解,但是并不完全理解透,因此对其进行深入的研究和学习,记录这个报错。  
下面这是我写的快排代码:

class Solution { 
        public int[] sortArray(int[] nums) { 
            quickSort(nums,0,nums.length-1);
            return nums;
        }
        public void quickSort(int[] nums,int start,int end){ 
            int i=start;
            int j=end;
            int base=nums[start];
            while(i<j){ 
                while(i<j && nums[j]>=base) j--;
                while(i<j && nums[i]<=base) i++;
                if(i<j){ 
                    swap(nums,i,j);
                }
            }
            swap(nums,start,i);
            quickSort(nums,start,j-1);
            quickSort(nums,j+1,end);
        }
        public void swap(int[] nums,int left,int right){ 
            int temp=nums[left];
            nums[left]=nums[right];
            nums[right]=temp;
        }
    }

每次报错,都在于调用递归: quickSort(nums,start,j-1);提示StackOverFlow,于是我去查了下这个报错。  
**StackOverflowError：栈溢出错误，如果一个线程所需用到栈的大小>配置允许最大的栈大小，那么jvm就会抛出StackOverflow。**  
再深入理解一下栈的结构,栈，也叫栈内存，是jvm的内存模型之一，每当启动一个新线程的时候，jvm都会为它分配一个java栈。jvm只会直接对java栈执行两种操作，以帧为单位的压栈和出栈。  
栈的存储方式：栈内存以栈帧（Stack Frame）为单位存储，栈帧是一个内存区块，是一个有关方法和运行期数据的数据集。当一个方法M1被调用的时候，就会产生一个栈帧S1，并被压入到栈中，M1方法又调用了M2方法，这个时候又产生栈帧S2也被压入栈，M2方法执行完毕后，S2栈帧先出栈，S1栈帧再出栈，遵循“先进后出”原则。  
**出现StackOverflowError的原因**  
一般出现这个问题是因为程序里有**死循环**或**递归调用**所产生的。

public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
    
            //死循环
            int i=0;
            while (true){ 
                i++;
                Log.i("ruxing","i="+i);
            }
    
        }
    
        //递归
        private void add(int i){ 
            i++;
            Log.i("ruxing","i="+i);
            add(i);
        }
    }

上面这段代码作为讲解,以递归为例子。  
(1)启动MainActivity方法的时候,会生成一个线程。  
(2) 调用add方法的时候,会生成add方法的栈帧,保存运行时期的数据,并且将add方法压入栈当中。  
(3)当add方法递归调用的时候,这时就会连续的产生一个新的栈帧区块。  
(4)当栈帧的数量超过了系统栈内存配置的最大数量的时候,就会出现java.lang.StackOverflowError异常。

上面的原因讲完了之后,我们回到我写的快排代码报错的那一行。quickSort(nums,start,j-1)提示java.lang.StackOverflowError,说明递归的时候一直在创建栈帧,那自然而然想到,是不是参数值是否出现了不同的情况,需要添加一个终止条件,从参数入手,快排如果start>j-1,这个时候就不需要进行递归。因此在进入递归方法之后,直接添加判断终止条件。就解决了这个报错。  
完整代码如下:

class Solution { 
        public int[] sortArray(int[] nums) { 
            quickSort(nums,0,nums.length-1);
            return nums;
        }
        public void quickSort(int[] nums,int start,int end){ 
            if(start>end) return;
            int i=start;
            int j=end;
            int base=nums[start];
            while(i<j){ 
                while(i<j && nums[j]>=base) j--;
                while(i<j && nums[i]<=base) i++;
                if(i<j){ 
                    swap(nums,i,j);
                }
            }
            swap(nums,start,i);
            quickSort(nums,start,j-1);
            quickSort(nums,j+1,end);
        }
        public void swap(int[] nums,int left,int right){ 
            int temp=nums[left];
            nums[left]=nums[right];
            nums[right]=temp;
        }
    }