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java 传值 vs. 传引用

2007-11-22  pstn

java 传值 vs. 传引用

java程序的函数调用到底是传值呢还是传参呢?这可是个难缠的问题,如果搞不清楚还是挺容易出错的:P对于这个问题,最经典的解释莫过于“java函数是传值的,java函数传递的参数是对象的引用”
这两句话好像初听上去有点绕,不过意思倒是表达得蛮精确的。
我看到过几个解释这个问题的例子,不过个人感觉看过例子之后还是只知道是什么不知道为什么,停留在照猫画虎的水平上还是挺容易出问题的。所以举例子之前,先从jvm的实现原理上有个了解应当是不无裨益的。jvm的结构图前一阵子贴到blog上了,那可是从“深入java虚拟机”这本巨牛的书上看来的,绝对有权威性。从jvm的结构图上可以看出来,jvm在实现的时候将属于它的内存分为五部分,其中程序代码(严格的说应当是字节码)是放在java栈的栈帧中,而对象是从堆中分配的,堆这个东西我看可以理解成“对象池”。程序和程序中需要用到的对象放在两个相对独立的区域中,那么程序怎么使用对象呢?答案是程序中真正使用对象的地方其实只是声明了一个对象的引用,也就是把堆中分配了的相应对象的地址放到引用中,栈和堆之间就是通过一个一个的引用来联系的。引用嘛,我理解就是一个指针常量,指针常量又是个什么东西呢?说白了,就是一个无符号整数,这个整数所表达的是引用对象的地址。好了,这下清楚了,不管是基本类型变量(int,float,double什么的)还是对象,相应的内存地址中存放的都是一个数(无符号整数,整数,浮点数等)。传递参数的时候传递的就是相应内存地址中的数,所以说“java函数是传值的”。当然,这个数对于基本类型和对象类型来说意义是不一样的,对于基本类型这个数就是其值本身,传递值的结果就是,改变新的变量的值不影响旧的变量的值;而对于对象来说这个数是它的地址,传递这个值就相当于传递了真实对象的引用,传递了引用或者说是地址的结果就是变化会全局可见,所以又可以说“java函数传递的参数是对象的引用”。
唔,松口气啦。经过上面这一小堆讨论,不难理解为什么java在传递参数时对于基本类型和对象表现不同:)
现在开始举例了,举网上搜来的例子,看看是不是比原来没有上面的解释的时候好理解一点?
public class TestRef
{
 public static void main(String[] args)
 {
  ValueObject vo1 = new ValueObject("A", 1);
  System.out.println("after vo1: " + vo1.getName()); //=A
 
  changeValue1(vo1);
  System.out.println("after changeValue1: " + vo1.getName());
                //=A1, changed
 
  changeValue2(vo1);
  System.out.println("after changeValue2: " + vo1.getName());
                //=A1, changeValue2内部的赋值不会影响这里。
 }
 /**
  * 使用vo1自身的函数对其内部数据进行改变是有效的,函数外可反映出来,
  * 因为这是对对象本身的操作
  * 这种object称为可变的(mutable)
  * @param vo1
  */
 private static void changeValue1(ValueObject vo1)
 {
  vo1.setName("A1");
 }
 /**
  * 在函数内给vo1重新赋值不会改变函数外的原始值,因为这种改变了引用的指向
  * @param vo1
  */
 private static void changeValue2(ValueObject vo1)
 {
  vo1 = new ValueObject("B", 2);
  System.out.println("inside changeValue2: "+ vo1.getName());
                //=B,赋值操作引起的结果变化仅在changeValue2内部有效
 }
}
class ValueObject
{
 
 public ValueObject() {}
 
 public ValueObject(String name, int id)
 {
  this.name = name;
  this.id = id;
 }
 
 private String name;
 private int id;
 public int getId() {
  return id;
 }
 public void setId(int id) {
  this.id = id;
 }
 public String getName() {
  return name;
 }
 public void setName(String name) {
  this.name = name;
 }
}
java中对象的每个实例(就是对象)内存地址是唯一的,它一旦被创建,能够对这个地址进行操作的就是其本身,如果ValueObject类中没有public void setName之类的方法对这个类的实例中的数据进行修改的话,程序是没有任何别的方法可以修改ValueObject类的实例中的数据,这个就是java的封装特性。对于不提供修改内部数据的方法的类,我们称为不可变(immutable)的类。在函数中对传入的参数变量进行赋值操作,只能在函数范围内改变局部变量指向的引用地址,但是不会改变原始地址的内容。因此,在changeValue2(...)函数内部的vo1和函数外的vo1虽然名字相同,但是实际上是不同的实例变量,只不过指向了和函数外的vo1同样的地址,所以当我们用vo1=... 对其进行赋值的时候,只不过是把函数内的临时变量指向了新的地址,并没有改变原始vo1内存地址中的内容。这就是在运行changeValue2(...)之后,vo1的值在main范围内仍然没有被修改的原因。而changeValue1里面是调用的ValueObject本身的function来更改其内容,因此是原始内存地址中的数据被更改了,所以是全局有效的.
总结:
对于引用类型的传参也是传值的,传的是引用类型的值,其实就是对象的地址。
1. java参数传递值的。
2. java所有对像变量都是对像的引用。
不知道我解释清楚没,要是还是不能理解java参数传递的原理,强烈推荐看看“深入java虚拟机”一书的第五章,中文翻译的不是特别出色,可以看看英文原版,应该比中文版好懂:)

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