Java 方法的參數是簡(jiǎn)單類(lèi)型的時(shí)候,是按值傳遞的 (pass by value)。這一點(diǎn)我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明:
/* 例 1 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void test(boolean test) { test = ! test; System.out.println("In test(boolean) : test = " + test); } public static void main(String[] args) { boolean test = true; System.out.println("Before test(boolean) : test = " + test); test(test); System.out.println("After test(boolean) : test = " + test); }}運行結果:
Before test(boolean) : test = true
In test(boolean) : test = false
After test(boolean) : test = true
不難看出,雖然在 test(boolean) 方法中改變了傳進(jìn)來(lái)的參數的值,但對這個(gè)參數源變量本身并沒(méi)有影響,即對 main(String[]) 方法里的 test 變量沒(méi)有影響。那說(shuō)明,參數類(lèi)型是簡(jiǎn)單類(lèi)型的時(shí)候,是按值傳遞的。以參數形式傳遞簡(jiǎn)單類(lèi)型的變量時(shí),實(shí)際上是將參數的值作了一個(gè)拷貝傳進(jìn)方法函數的,那么在方法函數里再怎么改變其值,其結果都是只改變了拷貝的值,而不是源值。
2. 什么是引用
Java 是傳值還是傳引用,問(wèn)題主要出在對象的傳遞上,因為 Java 中簡(jiǎn)單類(lèi)型沒(méi)有引用。既然爭論中提到了引用這個(gè)東西,為了搞清楚這個(gè)問(wèn)題,我們必須要知道引用是什么。
簡(jiǎn)單的說(shuō),引用其實(shí)就像是一個(gè)對象的名字或者別名 (alias),一個(gè)對象在內存中會(huì )請求一塊空間來(lái)保存數據,根據對象的大小,它可能需要占用的空間大小也不等。訪(fǎng)問(wèn)對象的時(shí)候,我們不會(huì )直接是訪(fǎng)問(wèn)對象在內存中的數據,而是通過(guò)引用去訪(fǎng)問(wèn)。引用也是一種數據類(lèi)型,我們可以把它想象為類(lèi)似 C 語(yǔ)言中指針的東西,它指示了對象在內存中的地址——只不過(guò)我們不能夠觀(guān)察到這個(gè)地址究竟是什么。
如果我們定義了不止一個(gè)引用指向同一個(gè)對象,那么這些引用是不相同的,因為引用也是一種數據類(lèi)型,需要一定的內存空間來(lái)保存。但是它們的值是相同的,都指示同一個(gè)對象在內存的中位置。比如
String a = "Hello";
String b = a;
這里,a 和 b 是不同的兩個(gè)引用,我們使用了兩個(gè)定義語(yǔ)句來(lái)定義它們。但它們的值是一樣的,都指向同一個(gè)對象 "Hello"。也許你還覺(jué)得不夠直觀(guān),因為 String 對象的值本身是不可更改的 (像 b = "World"; b = a; 這種情況不是改變了 "World" 這一對象的值,而是改變了它的引用 b 的值使之指向了另一個(gè) String 對象 a)。那么我們用 StringBuffer 來(lái)舉一個(gè)例子:
/* 例 2 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void main(String[] args) { StringBuffer a = new StringBuffer("Hello"); StringBuffer b = a; b.append(", World"); System.out.println("a is " + a); }}運行結果:
a is Hello, World
這個(gè)例子中 a 和 b 都是引用,當改變了 b 指示的對象的值的時(shí)候,從輸出結果來(lái)看,a 所指示的對象的值也改變了。所以,a 和 b 都指向同一個(gè)對象即包含 "Hello" 的一個(gè) StringBuffer 對象。
這里我描述了兩個(gè)要點(diǎn):3. 對象是如何傳遞的呢
關(guān)于對象的傳遞,有兩種說(shuō)法,即“它是按值傳遞的”和“它是按引用傳遞的”。這兩種說(shuō)法各有各的道理,但是它們都沒(méi)有從本質(zhì)上去分析,即致于產(chǎn)生了爭論。
既然現在我們已經(jīng)知道了引用是什么東西,那么現在不妨來(lái)分析一下對象作是參數是如何傳遞的。還是先以一個(gè)程序為例:
/* 例 3 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void test(StringBuffer str) { str.append(", World!"); } public static void main(String[] args) { StringBuffer string = new StringBuffer("Hello"); test(string); System.out.println(string); }}運行結果:
Hello, World!test(string) 調用了 test(StringBuffer) 方法,并將 string 作為參數傳遞了進(jìn)去。這里 string 是一個(gè)引用,這一點(diǎn)是勿庸置疑的。前面提到,引用是一種數據類(lèi)型,而且不是對象,所以它不可能按引用傳遞,所以它是按值傳遞的,它么它的值究竟是什么呢?是對象的地址。
由此可見(jiàn),對象作為參數的時(shí)候是按值傳遞的,對嗎?錯!為什么錯,讓我們看另一個(gè)例子:
/* 例 4 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void test(String str) { str = "World"; } public static void main(String[] args) { String string = "Hello"; test(string); System.out.println(string); }}運行結果:
Hello
為什么會(huì )這樣呢?因為參數 str 是一個(gè)引用,而且它與 string 是不同的引用,雖然它們都是同一個(gè)對象的引用。str = "World" 則改變了 str 的值,使之指向了另一個(gè)對象,然而 str 指向的對象改變了,但它并沒(méi)有對 "Hello" 造成任何影響,而且由于 string 和 str 是不同的引用,str 的改變也沒(méi)有對 string 造成任何影響,結果就如例中所示。
其結果是推翻了參數按值傳遞的說(shuō)法。那么,對象作為參數的時(shí)候是按引用傳遞的了?也錯!因為上一個(gè)例子的確能夠說(shuō)明它是按值傳遞的。
結果,就像光到底是波還是粒子的問(wèn)題一樣,Java 方法的參數是按什么傳遞的問(wèn)題,其答案就只能是:即是按值傳遞也是按引用傳遞,只是參照物不同,結果也就不同。
4. 正確看待傳值還是傳引用的問(wèn)題
要正確的看待這個(gè)問(wèn)題必須要搞清楚為什么會(huì )有這樣一個(gè)問(wèn)題。
實(shí)際上,問(wèn)題來(lái)源于 C,而不是 Java。
C 語(yǔ)言中有一種數據類(lèi)型叫做指針,于是將一個(gè)數據作為參數傳遞給某個(gè)函數的時(shí)候,就有兩種方式:傳值,或是傳指針,它們的區別,可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明:
/* 例 5 *//** * @(#) test.c * @author fancy */void SwapValue(int a, int b) { int t = a; a = b; b = t;}void SwapPointer(int * a, int * b) { int t = * a; * a = * b; * b = t;}void main() { int a = 0, b = 1; printf("1 : a = %d, b = %d\n", a, b); SwapValue(a, b); printf("2 : a = %d, b = %d\n", a, b); SwapPointer(&a, &b); printf("3 : a = %d, b = %d\n", a, b);}運行結果:
1 : a = 0, b = 1
2 : a = 0, b = 1
3 : a = 1, b = 0
大家可以明顯的看到,按指針傳遞參數可以方便的修改通過(guò)參數傳遞進(jìn)來(lái)的值,而按值傳遞就不行。
當 Java 成長(cháng)起來(lái)的時(shí)候,許多的 C 程序員開(kāi)始轉向學(xué)習 Java,他們發(fā)現,使用類(lèi)似 SwapValue 的方法仍然不能改變通過(guò)參數傳遞進(jìn)來(lái)的簡(jiǎn)單數據類(lèi)型的值,但是如果是一個(gè)對象,則可能將其成員隨意更改。于是他們覺(jué)得這很像是 C 語(yǔ)言中傳值/傳指針的問(wèn)題。但是 Java 中沒(méi)有指針,那么這個(gè)問(wèn)題就演變成了傳值/傳引用的問(wèn)題??上⑦@個(gè)問(wèn)題放在 Java 中進(jìn)行討論并不恰當。
討論這樣一個(gè)問(wèn)題的最終目的只是為了搞清楚何種情況才能在方法函數中方便的更改參數的值并使之長(cháng)期有效。
Java 中,改變參數的值有兩種情況,第一種,使用賦值號“=”直接進(jìn)行賦值使其改變,如例 1 和例 4;第二種,對于某些對象的引用,通過(guò)一定途徑對其成員數據進(jìn)行改變,如例 3。對于第一種情況,其改變不會(huì )影響到方法該方法以外的數據,或者直接說(shuō)源數據。而第二種方法,則相反,會(huì )影響到源數據——因為引用指示的對象沒(méi)有變,對其成員數據進(jìn)行改變則實(shí)質(zhì)上是改變的該對象。
5. 如何實(shí)現類(lèi)似 swap 的方法
傳值還是傳引用的問(wèn)題,到此已經(jīng)算是解決了,但是我們仍然不能解決這樣一個(gè)問(wèn)題:如果我有兩個(gè) int 型的變量 a 和 b,我想寫(xiě)一個(gè)方法來(lái)交換它們的值,應該怎么辦?
結論很讓人失望——沒(méi)有辦法!因此,我們只能具體情況具體討論,以經(jīng)常使用交換方法的排序為例:
/** 例 6 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void swap(int[] data, int a, int b) { int t = data[a]; data[a] = data[b]; data[b] = t; } public static void main(String[] args) { int[] data = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { data[i] = (int) (Math.random() * 100); System.out.print(" " + data[i]); } System.out.println(); for (int i = 0; i < 9; i++) { for (int j = i; j < 10; j++) { if (data[i] > data[j]) { swap(data, i, j); } } } for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print(" " + data[i]); } System.out.println(); }}運行結果(情況之一):
78 69 94 38 95 31 50 97 84 1
1 31 38 50 69 78 84 94 95 97
swap(int[] data, int a, int b) 方法在內部實(shí)際上是改變了 data 所指示的對象的成員數據,即上述討論的第二種改變參數值的方法。希望大家能夠舉一反三,使用類(lèi)似的方法來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。
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