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java基础学习总结– 基本数据类型传递(值传递)与引用传递

文章参考出处: java核心卷1

java的值传递和引用传递在面试中一般都会都被涉及到,今天我们就来聊聊这个问题,首先我们必须认识到这个问题一般是相对函数而言的,也就是java中的方法参数,那么我们先来回顾一下在程序设计语言中有关参数传递给方法(或函数)的两个专业术语:

  • 按值调用(call by value) : 值传递

    值传递: 在方法被调用时,实参通过形参把它的内容副本传入方法内部,此时形参接收到的内容是实参值的一个拷贝,因此在方法内对形参的任何操作,都仅仅是对这个副本的操作,不影响原始值的内容。

  • 按引用调用(call by reference)引用传递

    引用传递: ”引用”也就是指向真实内容的地址值,在方法调用时,实参的地址通过方法调用被传递给相应的形参,在方法体内,形参和实参指向通愉快内存地址,对形参的操作会影响的真实内容。

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)。这里我们需要注意的是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,这句话相当重要,这是按值调用与引用调用的根本区别,当然如果还不理解,没关系,下面就要图文并茂的彻底分析啦。

举例说明

前面我们说过java中并不存在引用调用,这点是没错的,因为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。下面我们来看一个例子:

package mobi.liupeng.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author liupeng
 */
public class CallByValue {

    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:

img

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。

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:

package mobi.liupeng.test;
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;
    }
}

执行类如下:

package mobi.liupeng.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author liupeng
 */
public class CallByValue {
    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:User [name=zhangsan, age=26]
调用后user的值:User [name=Lishen, age=18]

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:

img

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。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)。

package mobi.liupeng.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
    private static User user=null;
    private static User stu=null;

    /**
     * 交换两个对象
     * @param x
     * @param y
     */
    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:User [name=user, age=26]
调用前stu的值:User [name=stu, age=18]
调用后user的值:User [name=user, age=26]
调用后stu的值:User [name=stu, age=18]

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。

img

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:

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。

上面两种传递都进行了值拷贝的过程。

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