for 循环是 OutOfMemoryError 的原因吗？ （日食）[重复]

Question

您好，我正在编写一个将字符串解析为单个组件的程序，但是当我尝试对其进行测试时，出现内存不足错误。我觉得我的 for/while 循环似乎是无限的，但我似乎找不到原因。

    //for loop to loop through char of string
    for(int i=0; i<expressionString.length(); i++) {

        //cast char into ascii int
        int ascii = (int) charAt(i);

        //appending to token if one of  singly operator symbols: *,/,(,),[,]
        if(ascii == 40 || ascii == 41 || ascii == 42 || ascii == 47 || ascii == 91 || ascii == 93){
            token.append((char) ascii);
            tokenList.add(token.toString());

        } //append if +, -
        else if(ascii == 43 || ascii == 45) {
            token.append((char) ascii);

            //check next char if + or /, if so append to token again
            int nextChar = (char) charAt(i+1);
            if(nextChar == 43 || nextChar == 45) {
                token.append((char) nextChar);
            }
            tokenList.add(token.toString());

        } //appending to token if it's a num
        else if ( ascii >= 48 || ascii <=57) {
            token.append((char) ascii);

            //check if next char is a num
            while ((int) charAt(i+1) >= 48 || (int) charAt(i+1) <= 57) {
                //increment i in for loop to check
                i++;
                token.append((int) charAt(i));
            }
            tokenList.add(token.toString());
        }
        //  
    }

如果这是我的代码错误，请告诉我，因为我似乎无法找出问题所在。谢谢！

Answer 1

这是您在该循环中所做操作的简化版本。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "ABCDE";

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (char c : str.toCharArray()) {
            sb.append(c);                     
            list.add(sb.toString());  // <-- Problem! This adds the *entire* contents of the StringBuilder as a new String to the list.
        }

        System.out.println(list);
    }
}

这个程序打印

[A, AB, ABC, ABCD, ABCDE]

这是因为每次我们将char 附加到StringBuilder 时，我们会将StringBuilder 的整个 内容作为新的String 添加到ArrayList。

现在假设我们将"ABCDE" 替换为长度为1000000 的String，例如我们将第一行更改为

String str = Stream.generate(() -> "A").limit(1000000).collect(Collectors.joining()); // String of length 1000000

我们现在正尝试创建 1000000 个String 对象，长度从1 到1000000，结果可预测。

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOfRange(Arrays.java:3664)
    at java.lang.String.<init>(String.java:207)
    at java.lang.StringBuilder.toString(StringBuilder.java:407)
    at my_package.Main.main(Main.java:17)

如何解决？这取决于您要做什么（我们没有所有上下文），但我怀疑您不需要StringBuilder 和List。

Answer 2

正如我在 cmets 中指出的那样，您附加到 StringBuilder 却从未从中删除任何内容的事实令人怀疑。

StringBuilder 只是 char[] 的一个包装器，它会在必要时自动调整大小以适应您尝试附加的新文本。您可以在堆栈跟踪中看到在这些自动调整大小之一期间发生了 OOM。

这个问题的一个解决方案是最初分配一个足够大的缓冲区，然后在StringBuilder 附加更多文本之前不需要调整大小：

StringBuilder token = new StringBuilder(MAXIMUM_EXPECTED_SIZE);

这样做的问题是可能很难确定MAXIMUM_EXPECTED_SIZE；此外，您可能大部分时间都在浪费大量内存，而您在缓冲区中添加的文本量远不及该数量。

一旦您将文本转移到tokenList，您似乎并不想将其保留在token 中。您可以使用以下命令从缓冲区中显式删除它：

token.delete(0, token.length());
// or
token.setLength(0);

（其实这并不会删除数据，只是允许后续的追加覆盖）

但这仍然很浪费：你根本不需要StringBuilder。

考虑你如何处理这些数字：

     if ( ascii >= 48 || ascii <=57) {
        token.append((char) ascii);

        //check if next char is a num
        while ((int) charAt(i+1) >= 48 && (int) charAt(i+1) <= 57) {
                                   //  ^^ NB
            //increment i in for loop to check
            i++;
            token.append((int) charAt(i));
        }
        tokenList.add(token.toString());
    }

您显然在这里尝试做的是在i-th 字符（包括）和j-th 字符（不包括）之间附加所有内容，其中j 指向末尾字符串，或非数字字符。所以你可以这样做：

     if ( ascii >= 48 || ascii <=57) {
        int j = i + 1;

        //check if next char is a num
        while (j < expressionString.length() && charAt(j) >= '0' && charAt(j) <= '9') {
            j++;
        }
        tokenList.add(expressionString.subString(i, j));
        i = j;
    }

您可以对其他附加标记执行类似操作。这只是切断了StringBuilder 的“中间人”，这显然避免了它重新分配其内部缓冲区的问题。