Javaでオブジェクト/配列を割り当てるときにオーバーヘッドが発生するのはなぜですか？

Javaで配列が占めるバイト数は？これは64ビットマシンであり、配列にN個の要素があると仮定します。したがって、これらの要素はすべて、異なるタイプの配列に対して2 * N、4 * N、または8 * Nバイトを占めることになります。

また、Courseraでの講義では、N要素配列では2 * N + 24、4 * N + 24、または8 * N + 24バイトを占有し、24バイトはオーバーヘッドと呼ばれますが、オーバーヘッドがなぜであるかは説明されていません必要。

また、オブジェクトには16バイトのオーバーヘッドがあります。

これらのオーバーヘッドは正確には何ですか？これらの24/16バイトは何で構成されていますか？

また、これらのオーバーヘッドはJavaにのみ存在しますか？C、C ++、Pythonはどうですか？

各Javaオブジェクトには、JVMにとって重要な情報を含むヘッダーがあります。最も重要なのは、オブジェクトのクラス（1つのマシンワード）への参照であり、ガベージコレクターによって使用され、別のマシンワード（部分的なワードを使用するとパフォーマンスが悪い）。つまり、これは2ワードです。32ビットシステムでは8バイト、64ビットシステムでは16バイトです。配列には、配列の長さのintフィールドがさらに必要です。これは、別の4バイトであり、64ビットシステムでは8バイトになる可能性があります。

他の言語に関しては：

• Cにはオブジェクトがないため、もちろんオブジェクトヘッダーはありませんが、個別に割り当てられたメモリの各部分にヘッダーがある場合があります。

• C ++では、ガベージコレクションがなく、同期に任意のオブジェクトを使用できませんが、オーバーライドされたメソッドを持つクラスがある場合、Javaオブジェクトのクラスへの参照と同様に、各オブジェクトにはvtableへのポインターがあります。ガベージコレクションを行うスマートポインターを使用する場合、ハウスキーピングデータが必要です。

• Pythonについては知りませんが、クラスへの参照とガベージコレクターのハウスキーピング情報も必要だと思います。