Java值传递

面试问到Java的传递。答出来了Java是call by value。但是回答不好,现在详细分析。

概览

传递

这个问题一般是相对函数而言的,也就是java中的方法参数,两个专业术语:

  • 按值调用(call by value)
  • 按引用调用(call by reference)

区别

所谓的按值调用表示方法接收的是调用着提供的值,而按引用调用则表示方法接收的是调用者提供的变量地址(如果是C语言的话来说就是指针啦,当然java并没有指针的概念)。

一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值

Java程序设计语言确实是采用了按值调用,即call by value。也就是说方法得到的是所有参数值的一个拷贝,方法并不能修改传递给它的任何参数变量的内容。

例子分析

1. 基本数据类型

例子:

public class TestPass {
    private static int x = 10;

    public static void updateValue(int value) {
        value = 3 * value;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("调用前x的值:" + x);
        updateValue(x);
        System.out.println("调用后x的值:" + x);
    }
}

运行程序,结果如下:

调用前x的值:10
调用后x的值:10

可以看到x的值并没有变化,接下来我们一起来看一下具体的执行过程:

基本数据类型

分析:

1)value被初始化为x值的一个拷贝(也就是10)

2)value被乘以3后等于30,但注意此时x的值仍为10!

3)这个方法结束后,参数变量value不再使用,被回收

结论:当传递方法参数类型为基本数据类型(数字以及布尔值)时,一个方法是不可能修改一个基本数据类型的参数。

2. 引用数据类型

当然java中除了基本数据类型还有引用数据类型,也就是对象引用,那么对于这种数据类型又是怎么样的情况呢?我们还是一样先来看一个例子:

声明一个User对象类型:

public class User {
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

调用执行类如下:(toString())

public class TestUser {
    private static User user = null;

    public static void updateUser(User student) {
        student.setName("Lishen");
        student.setAge(18);
    }

    public static void main(String[] args) {
        user = new User("zhangsan", 26);
        System.out.println("调用前user的值:" + user.toString());
        updateUser(user);
        System.out.println("调用后user的值:" + user.toString());
    }

}

运行结果如下:

调用前user的值:test.User@532760d8
调用后user的值:test.User@532760d8

调用执行类如下:(getName())

public class TestUser {
    private static User user = null;

    public static void updateUser(User student) {
        student.setName("Lishen");
        student.setAge(18);
    }

    public static void main(String[] args) {
        user = new User("zhangsan", 26);
        //System.out.println("调用前user的值:" + user.toString());
        System.out.println("调用前user的值:" + user.getName());
        updateUser(user);
        //System.out.println("调用后user的值:" + user.toString());
        System.out.println("调用前user的值:" + user.getName());
    }
}

运行结果如下:

调用前user的值:zhangsan
调用前user的值:Lishen

很显然,User的值被改变了,也就是说方法参数类型如果是引用类型的话,引用类型对应的值将会被修改

下面我们来分析一下这个过程:

image

过程分析:

1)student变量被初始化为user值的拷贝,这里是一个对象的引用。

2)调用student变量的set方法作用在这个引用对象上,user和student同时引用的User对象内部值被修改。

3)方法结束后,student变量不再使用,被释放,而user还是没有变,依然指向User对象。

结论:当传递方法参数类型为引用数据类型时,一个方法将修改一个引用数据类型的参数所指向对象的值。

虽然到这里两个数据类型的传递都分析完了,也明白的基本数据类型的传递和引用数据类型的传递区别,前者将不会修改原数据的值,而后者将会修改引用所指向对象的值。

但是对象的地址不变。

3. swap

可通过上面的实例我们可能就会觉得java同时拥有按值调用和按引用调用啊,可惜的是这样的理解是有误导性的,虽然上面引用传递表面上体现了按引用调用现象,但是Java中确实只有按值调用而没有按引用调用。到这里估计不少人都蒙逼了,下面我们通过一个反例来说明(回忆一下开头我们所说明的按值调用与按引用调用的根本区别)。

public class TestSwap {
    private static User user = null;
    private static User stu = null;

    public static void swap(User x, User y) {
        User temp = x;
        x = y;
        y = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        user = new User("user", 26);
        stu = new User("stu", 18);
        System.out.println("调用前user的值:" + user.toString());
        System.out.println("调用前stu的值:" + stu.toString());
        swap(user, stu);
        System.out.println("调用后user的值:" + user.toString());
        System.out.println("调用后stu的值:" + stu.toString());

    }
}

我们通过一个swap函数来交换两个变量user和stu的值,在前面我们说过,如果是按引用调用那么一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,也就是说如果java是按引用调用的话,那么swap方法将能够实现数据的交换,而实际运行结果是:

调用前user的值:test.User@532760d8
调用前stu的值:test.User@57fa26b7
调用后user的值:test.User@532760d8
调用后stu的值:test.User@57fa26b7

我们发现user和stu的值并没有发生变化,也就是方法并没有改变存储在变量user和stu中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的拷贝,这个方法交换的是这两个拷贝的值而已,最终,所做的事都是白费力气罢了。在方法结束后x,y将被丢弃,而原来的变量user和stu仍然引用这个方法调用之前所引用的对象。

swap

这个过程也充分说明了java程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上是对象引用进行的是值传递,当然在这里我们可以简单理解为这就是按值调用和引用调用的区别,而且必须明白即使java函数在传递引用数据类型时,也只是拷贝了引用的值罢了,之所以能修改引用数据是因为它们同时指向了一个对象,但这仍然是按值调用而不是引用调用。

总结

  1. 按值传递意味着当将一个参数传递给一个函数时,函数接收的是原始值的一个副本
  2. 按引用传递意味着当将一个参数传递给一个函数时,函数接收的是原始值的内存地址,而不是值的副本
  3. 对象是按引用传递的
  • 一个方法不能修改一个基本数据类型的参数(数值型和布尔型)
  • 一个方法可以修改一个引用所指向的对象状态,但这仍然是按值调用而非引用调用
    (只是修改了属性,没有改动对象地址)
  1. Java 有且仅有的一种参数传递机制,即按值传递

参考文章
java中的参数传递——值传递、引用传递
java基本数据类型传递与引用传递区别详解

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