Java中只有值传递没有引用传递

Java中的参数传递机制一直以来大家都争论不休,究竟是"值传递"还是"引用传递",争论的双方各执一词,互不相让。不但"菜鸟"们一头雾水,一些"老鸟"们也只知道结果却说不出所以然来。我觉得无论是什么语言,要讨论参数传递方式,就得从内存模型说起。这里的内存模型设计到两种类型的内存:栈内存(stack)和堆内存(heap)。基本类型作为作为参数传递时,传递的是这个值的拷贝。无论你怎么改变这个拷贝,原值是不会改变的。下面我们来看一段代码:

public class ParameterTransfer {public static void main(String[] args) {int num = 30;System.out.println("调用add方法前num=" + num);add(num);System.out.println("调用add方法后num=" + num);}public static void add(int param) {param = 100;}}

这段代码,稍微有点语言基础的人即使不知道其中缘由也知道结果会输出:

调用add方法前num=30调用add方法后num=30

程序运行的结果也说明这一点,无论你在add()方法中怎么改变参数param的值,原值num都不会改变。

下边通过内存模型来分析一下。

当执行了int num=30;这句代码后,程序在栈内存中开辟了一块地址为AD8500的内存,里边放的值是30,内存模型如下图:

执行到add()方法时,程序在栈内存中开辟了一块地址为AD8600的内存,将num的值30传递进来,此时这块内存里边放的值是30,执行param=100;后AD8600中的值变成了100.内存模型如下图:

地址AD8600中用于存放param的值,和存放num的内存没有任何关系,无论你怎么改变param的值,实际改变的是地址为AD8600的内存中的值,而AD8500中的值并未改变,所以num的值也就没有改变。

下面我们来看看对象作为参数传递的例子,这也是大家争论的地方。

public class Test2 {public static void main(String[] args) {StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");System.out.println("Before change, sb = " + sb);changeData(sb);System.out.println("After changeData(n), sb = " + sb);}public static void changeData(StringBuffer strBuf) {strBuf.append("World!");}}

先看输出结果:

Before change, sb = Hello  After changeData(n), sb = Hello World!

从结果来看,sb的值被改变了,那么是不是可以说:对象作为参数传递时,是把对象的引用传递过去,如果引用在方法内被改变了,那么原对象也跟着变。从上面例子的输出结果来看,这样的解释似乎有点道理。

现在我们对上面的例子稍加改动一下:

public class Test3 {public static void main(String[] args) {StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");System.out.println("Before change, sb = " + sb);changeData(sb);System.out.println("After changeData(n), sb = " + sb);}public static void changeData(StringBuffer strBuf) {strBuf = new StringBuffer("Hi ");strBuf.append("World!");}}

按照上面例子的经验:对象作为参数传递时,是把对象的引用传递过去,如果引用在方法内部被改变了,那么原来对象也跟着改变。你会认为应该输出:

Before change, sb = Hello After changeData(n), sb = Hi World! 

但运行一下这个程序,你会发现结果是这样的:

Before change, sb = Hello After changeData(n), sb = Hello

这就是让人迷惑的地方,对象作为参这时候究竟是数传递时,同样是在方法内改变了对象的值,为什么有的是改变了原对象的值,而有的并没有改变原对象的值呢?这时候究竟是"值传递"还是"引用传递"呢?

下面就让我们仔细分析一下,来揭开这中间的奥秘吧。

先看Test2这个程序:

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");

这一句执行完后,就会在内存的堆里生成一个sb对象,请看图1:

如上图所示,sb是一个引用,是在java栈中分配的空间,里面存了一个@3a代表一个地址(这个值就是java堆中hello的地址)。

调用changeData(sb);执行完这一句后,就把sb传给了changeData()方法中的strBuf形参,由于sb中存放的是地址,所以,strBuf中也将存放相同的地址,请看图2:

此时,由于sb和strBuf中存放的内存地址相同,因此都指向了"hello"。

执行strBuf.append("World!");

执行changeData方法中的这一句话,改变了strBuf指向的内存中的值,如下图3所示:

所以,Test2这个程序最后会输出:

After changeData(n), sb = Hello World! 

再看看Test3这个程序。

在没有执行到changeData()方法的strBuf = new StringBuffer("Hi ");之前,对象在内存中的图和上例中"图2"是一样的,而执行了strBuf=new StringBuffer("Hi ");之后则变成了:

此时,strBuf中存放的不再是指向"Hello"的地址,而是指向"Hi "的地址"@3b"(假定@3b可以表示一个内存地址)了。new操作符操作成功后总会在内存中(new出来的对象都保存在java堆中)开辟一块内存区域:

strBuf.append("World!");

而执行完这句话后:

通过上图可以看到,由于sb和strBuf中存放地址不一样了,所以虽然strBuf指向的内存中的值改变了,但sb指向的内存中的值并不会改变,因此也就输出了下面的结果:

After changeData(n), sb = Hello 

String类是个特殊的类,对它的一些操作符是重载的,如:

String str = "Hello";等价于String str= new String("Hello");

String str = "Hello";

str = str + " World!"等价于str=new String((new StringBuffer(str)).append(" world!"));

因此,你只要按上面的方法分析,就会发现String对象和基本类型一样,一般情况下作为参数传递,在方法内改变了值,而原来对象是不会被改变的。

综上所述,无论是基本类型作为参数传递,还是对象作为参数传递,实际上传递的都是值,只是值的形式不一样而已。第一个示例中用基本类型作为参数传递时,将栈内存中的值30传递到了add()方法中。第二个和第三个示例中,用对象作为参数传递时,将栈内存中的值"@3a"传递到了changeData()方法中。当用对象作为参数时,真正的值是放在堆内存中的,传递的是栈内存中的值,而栈内存中存放的是堆内存的地址,所以传递的就是堆内存的地址。这就是基本数据类型作为参数和对象作为参数的区别。

你可以试着按上面的画图法分析一下下面例子的结果,看看运行结果与你分析的结果是否一样:

public class Test4 {  public static void main(String[] args) {         StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");         System.out.println("Before change, sb = " + sb);         changeData(sb);         System.out.println("After changeData(n), sb = " + sb);     } public static void changeData(StringBuffer strBuf) {            StringBuffer sb2 = new StringBuffer("Hi ");                 strBuf = sb2;               sb2.append("World!");    } }

提示:

执行完strBuf = sb2;后:

不敢面对自己的不完美,总是担心自己的失败,

Java中只有值传递没有引用传递

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